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关键词:环境监测;存在问题;解决对策
近年来,随着国民经济发展程度不断加深,人类经济活动所产生的的环境污染问题也日益突出,相关部门对加强环境保护的工作也越来越重视。环境监测的数据能够真实的反映项目实施后对周围生态环境造成的影响,进而有针对性的采取相关措施进行环境保护。但是,我国在此方面还存在不足之处,需要不断的对环境监测工作加以完善,逐步实现经济发展与生态环境相协调。
1环评中环境监测工作的重要性
在环境影响评价中,环境监测工作始终发挥着重要的作用,贯穿于环境影响评价的全过程,在环评的各个阶段都需要以环境监测的数据作为支持,因此,环境监测是环评的基础,确保其能够顺利的开展。其次,环境监测工作通过监测范围内污染的分布特点,分析出污染的源头,并且根据现状来推测未来可能出现的污染变化趋势,结合当地的气象、水文等因素对拟建项目的位置和布局提供依据。最后,通过对项目建成后的验收监测,检验项目周边的环境是否达到相关的标准,也能够对环评工作的质量进行验收,验证环评报告的结果与实际情况是否一致。
2环评中环境监测工作中存在的问题分析
2.1环境监测方案实用性不高
环境监测方案对于监测工作的开展有着理论指导的作用,对于环境监测的质量有着重要的影响。但是,在现阶段环境监测方案制定的过程中,并未按照相关的标准对监测的点位、频次等相关要素进行确定。在进行监测方案制定的过程中,没有对项目所在地的实际情况进行勘察,盲目的进行设计规划,导致施工方案设计的内容与实际情况不相符合,无法对具体的监测工作提供支持。
2.2缺乏相应的监管机制
一般情况下,在项目规划完成后对其所在地周围的环境进行采样监测,但是在采样的过程中缺乏相应的监管机制,再加上一些监测机构由于设备落后或者经费限制等原因,采用工作并没有按照相关的标准执行,存在私自更改采样位置,随意篡改采样时间的问题,严重影响了监测数据的准确性,导致监测的数据不能真实的反映当地环境的实际情况。
2.3监测质量考核制度不完善
对于监测质量的考核是环境监测的最终步骤,通过对监测质量的考核能够确定监测数据是否准确。目前,在进行环境监测工作时,对于监测质量的考核工作还不到位,导致监测结果与实际环境的关联性较低,而环境的影响评价主要是以环境监测的数据为基础,来对项目建设前后周边环境变化进行分析,确定项目建设的可行性,若这些数据存在的误差较大,则会直接影响环评的结果。
2.4监测站建设相对落后
虽然我国监测站的数量在不断的增多,但是其配套设施还不完善,一些监测站的监测设备相对落后,无法满足现阶段的环境监测需求,这也制约了环境监测工作的开展。相关的技术人员也比较缺乏,环境监测工作的技术性较高,若在设计方案、采样监测等过程中操作不规范,也会导致监测结果出现误差。监测站的建设主要是依靠国家财政的支持,资金投入不足是导致监测站建设落后的主要原因。另外,对于监测机构的资质认定工作也不到位,监测机构的成立需要经过国家相关部门的审核批准,只能在资质认定的范围内开展监测工作,而一些机构为了追求经济利益,盲目的接受单位委托,无法保证监测质量。
3环评中环境监测工作问题的解决对策
3.1提高监测方案的科学性
监测方案对于具体的监测行为有着指导作用,因此要保证监测方案的科学性。在进行环境监测方案设计的过程中,必须按照相关的规范标准,充分了解项目规划的基本资料,根据项目自身的特点和发展方式确定污染特征因子。最后还需要对项目所在地进行实地的勘测,掌握周边的地质条件以及河流水文等相关的因素,并以此为依据确定监测的点位和数量,最终在综合多种因素的基础上制定科学合理的监测方案,提高方案的实用性。另外,一般情况下监测方案是由环评单位组织技术人员制定的,在方案制定完成后,环境监测机构应对监测方案进行复核工作,及时发现方案中存在的问题,并采取相应的解决措施,保证监测方案与实际情况相吻合,科学合理的设计方案能够对监测工作提供积极的指导,提高监测结果的准确性。
3.2规范环境监测行为
在开展环境监测工作之前,环境监测机构应先确定环境监测工作的重点,并向环评部门进行上报。环评部门结合具体的情况委托相关的机构对环境监测的质量进行考核,规范监测行为。随着科学技术水平的不断提高,还可将GPS定位系统运用到监管的过程中来,避免出现私自移动监测位置或者更改监测时间的现象,使得环境监测工作的水平不断提高,确保监测数据的精确程度。
3.3加强监测质量控制和数据审核
在开展监测工作时,应在条件允许的情况下对操作行为进行有效的监管,加强对于监测质量的控制,及时发现在监测工作中存在的问题,采取相应的措施进行整改,并按照相关的操作标准进行质量验收,有效的提高监测质量。此外监测人员也应该不断的树立责任意识,主动规范各项操作行为,尽量减少由于人为操作失误造成监测结果的误差。
4结束语
综上所述,通过对环境监测工作存在问题进行深入分析,探寻了提高环境监测质量的有效策略,加强生态环境的保护作业。环境监测结果中的各项数据对于环境影响评价有着重要的作用,为其提供了数据支持。通过环境监测工作能够有效的对比分析项目实施前后生态环境的变化,直接体现出环保实施的最终效果。在现阶段,环境监测工作中还存在着监测方案实用性低下、监测操作不规范等问题,相关部门必须对具体存在的问题进行研究分析,有针对性的选取相应的解决对策,不断的提高监测方案的科学性,加强对于监测机构的资质审查,确保环境监测的质量,实现经济发展与生态环境的协调。
参考文献:
关键词:环境质量 信息管理 创新
中图分类号:TP27 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(b)-0027-01
近年来,随着环境保护事业的不断发展,环境监测的任务在扩展,监测数据量大幅度增长,但是环境监测的数据库建设因各种原因,一直没有很好的解决。巨大的数据量与落后的数据管理方式,成为抑制环境监测工作向技术深层发展的一个瓶颈。监测工作的任务种类、流程形式和方法手段也在不断发展和完善,每年积累的海量监测数据难以有效对环境管理和社会公众提供完整的环境信息服务。为了对政府决策和重大应急提供支持,提升数据价值,急需将各种单机版数据传输软件系统进行集成,消除信息孤岛,建立评价模型,实现数据深度挖掘。为此我们设计开发了承德市环境质量综合信息管理系统,现将本系统的设计方案与创新点介绍给大家,以供参考和探讨。
1 系统设计方案
1.1 总体设计原则
(1)采用MS SQLSERVER 2005作为整个系统数据的存储。
(2)采用Microsoft .NET Framework 2.0作为系统应用的开发平台。
(3)采用基于角色的权限管理,使用双重的基于用户权限和职位权限的验证方法对用户操作权限进行管理。
(4)采用统一的界面布局风格原则,保证用户操作的一致性。
1.2 总体技术路线
(1)采用基于SOA(面向服务的体系结构)的架构设计。
基于XML、Web Service、Ontology等技术的集成框架包括集成总线及Adapter Service、元数据库及集成协调器与供二次开发的API及Web Service工具集,它实现了数据互操作,软件互操作与语义互操作。
(2)面向海量数据业务的镜像式数据缓存管理。
(3)集成地理信息系统(GIS)收集、管理、查询、分析、操作以及表现与地理相关的数据信息。GIS在环境事故应急中有明显的技术优势。
(4)智能模型库、模型库管理系统、模型字典的应用。
由于本系统模型之间的关联性比较强等因素,按传统的技术不能很好的满足本系统的应用,因此本系统将智能模型库、模型库管理系统、模型字典等相关技术应用于本系统,智能模型库是以决策支持技术为基础,以模型为核心,以知识为驱动,集强大的模型管理、模型运行和智能分析功能于一身,将GIS与专业应用模型有机结合,无缝集成。
1.3 技术关键
本系统以GIS技术为支撑,综合应用数据库技术、网络技术、通讯、GPS、RS等技术,实现GIS与环境质量分析评价方法、模型的环境质量管理和决策支持应用系统的无缝集成。
2 系统内容和功能模块
承德市环境质量综合信息管理系统的建设内容主要包括:一个数据中心、六个子系统。系统界面分为两部分,一部分是左侧树形目录;另一部分是功能模块界面。
2.1 数据中心主要是对日常业务数据进行处理
其功能包括监测项目参数设置、基础数据管理、中间数据处理、数据的读入写出。
2.2 六个子系统主要包括
(1)监测数据查询统计子系统:对基础数据进行统计、汇总、计算,形成各种作需要的统计数据,并进行分类查询。分为基础数据查询、饮用水源地计算结果、地下水计算结果、河流计算结果、噪声计算结果和大气计算结果6个子模块。并通过GIS在相应监测点位上进行信息展示。
(2)环境质量分析评价子系统:环境质量分析评价分为水环境、气环境和声环境三大类,评价方式根据水、气、声的不同评价指标。评级方法均采用国家环保部颁布的评价方法,分析方式包括趋势分析和对比分析。
(3)区域生态环境质量子系统:通过对生态评级指标的分析利用地图直观显示生态环境质量状况。
(4)大气质量日/预报子系统:市、县级监测站通过本系统可以实时进行环境空气质量日报及预报的上报和审核工作及统计查询,通过网络平台实现县级站与市级站环境空气质量日报预报的同步上报,并与官方网站对接,实时信息。
(5)城市环境综合整治定量考核子系统:通过对数据中心中涉及到国家城市环境综合整治定量考核的监测项目的监测数据和环境信息的处理,通过数据处理系统按照考核制度要求的各种上报表格格式显示考核指标完成情况,方便管理部门实时掌握考核指标的进展程度。
(6)业务及地图子系统:通过GIS地图可以查询、搜索监测点位附近环境信息,包括周边污染源分布、污染源周边的生活设施、监测点位设置情况等。通过周边信息定位空间要素和综合分析数据变化原因。
3 系统创新点
(1)与三维地理信息系统相结合,实现污染物分布与扩散的仿真模拟。
(2)可结合地图对环境测点历史数据进行查询统计,将地理信息与大气、水等环境要素的监测数据结合在一起,结合空间分析模块,对整个区域的环境质量现状进行客观、全面的评价,以反映出区域污染的程度以及空间分布情况。统计结果可以图表方式(饼图、直方图等)显示在地图上,统计结果和图片均可导出。直接应用于报告书的编写。
(3)通过网络平台实现县级站与市级站环境空气质量日报预报的同步上报,及数据审核,数据直接储存进入数据中心,不必重复录入大气数据;并与官方网站对接,实时对外质量信息。
(4)实现与国家城市环境综合整治定量考核制度的对接,通过数据处理系统按照考核制度要求的各种上报表格格式显示考核指标完成情况,数据表格可以导出,避免人工录入造成的误差,方便管理部门实时掌握考核指标的进展程度。
(5)本系统基于ArcGIS SerVer开发,对于数据保存具有稳定性,同时在本次系统建设中集成了国家常规环境数据管理系统的数据。将SQL Server 2005数据库格式的数据通过备份的形式转化为DBF数据表,可直接上报。也可以将以前的DBF格式的历史数据导入本系统进行分析管理。
4 应用效果
目前本系统在市、县两级监测站范围内推广使用,从使用效果来看,均达到预期目标。数据的安全管理和利用程度大大增强,安全稳定的计算机系统提高环境预警监测工作的科学决策水平和管理效率水平,大大提高指挥的自动化程度和利用现代信息技术为环境管理工作提供科学决策。该系统自运行以来广泛受到专家用户的好评,为我们工作提供了可靠、快速、合理的辅助决策。
参考文献
温室按照用途分,可分为两种类型。一种为商品型温室,主要用于蔬菜、瓜果、花卉等商品性植物的种植。该类型温室通常面积较大,并充分考虑温室运营成本。另一种为科研型温室,主要为科学研究培养植物材料,或者用于研究环境对植物生长的影响。该类型的温室一般面积较小,对温室环境参数的控制要求较精确。但无论何种类型的温室,对于温室环境监测的要求都是一致的。概况起来有以下几个方面:(1)监测系统的实时性和可靠性,要求系统获取实时准确的温室环境参数;(2)监测系统智能化,对实时获取的温室环境参数作出是否超出预设范围进行判断响应;(3)监测系统的可扩展性,要求能便捷地扩展环境监测的范围和项目;(4)监测系统便于维护,尽量采用无线传输技术,避免过多地使用线缆连接;(5)系统建设及运行成本低廉,尽可能降低监测系统的能耗。
2系统设计方案
按照温室环境监控系统的设计要求,针对温室环境的特点,基于物联网技术提出了温室环境监测系统的设计方案,其系统设计如图1所示,图中虚线代表无线传输方式,实线代表有线网络传输方式,箭头表示信息传输方向。该系统能够实时收集温室内诸如土壤温湿度、空气温湿度、光照强度、CO2浓度等环境参数,并自动判断是否满足所种植物的生长条件。如果环境参数超出了设定的范围,系统将向温室管理者发出预警信息。植物生长期间的所有环境数据都会被采集并储存。温室管理者无论何时何地都可以借助于连接在网络上的电脑或智能手机方便地获取温室信息。温室中的环境传感器是整个监测系统的基础,其作用是负责采集温室内的空气温湿度、光照强度、土壤温湿度、CO2浓度等温室环境参数。数据接收器用于接收传感器收集到的温室环境数据,它们之间通过ZigBee无线网络连接。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间的数据传输。数据接收器通过串口将数据输入数据处理器。数据处理器是整个系统的核心。具体而言就是一台电脑或服务器。主要用于处理来自于温室中各种传感器的数据信号,并将数据存储于数据库中,以便温室管理者调阅分析。数据处理器接入互联网(Internet),远程终端可以登录到数据处理器对整个监测系统进行管理和监测。对于一些地处偏僻的小型温室,接入互联网可能会增加建设成本,这种情况可以考虑只建立局域网LAN。局域网内部的终端可以登录到数据处理器,对整个监测系统进行管理和监测。另外,对于通过有线方式接入互联网困难的地方,可以考虑将数据处理器连接至3G网络,实现无线方式接入互联网。可以看到,温室环境的监控信息只有通过Internet、LAN或3G三种网络,才能将终端设备,即电脑或智能手机,与数据处理器连接,实现信息的显示。这对于实际生产中想即时获取某一温室实时的环境参数带来不便。因此,本方案中设置了手持监测器。当温室管理者手持监测器靠近温室,手持监测器内的识别系统就与该温室之间建立特定的关联,实现信息的传递。该功能通过射频识别技术RFID实现。手持监测装置中的标签阅读模块读取特定温室中RFID装置上的电子标签并进行认证,手持监测装置便可以从电子标签上读出温室的相关信息。同时移动监测装置中的无线传输模块可通过无线网络从数据处理器获取认证温室的实时环境参数。温室内部除了各种环境传感器单元、RFID装置和数据接收器外,还设置了温室报警器。当温室环境参数超出设定阈值时,数据处理器发出的预警信号启动温室内的声光报警器,可以提示温室附近的管理者。
3系统工作流程
整个系统的工作流程为:(1)数据采集单元实时收集温室中的环境参数;(2)数据接收器通过ZigBee网络从传感器获取温室环境监测数据,并通过串行接口将其传输到数据处理器;(3)数据处理器对接收到的数据进行处理,同时将其储存在数据库中以便后续的分析和展示;(4)数据处理器对环境参数进行分析,如果某一参数超出预先设定的门限值,将会启动温室内部声光报警装置,同时向网络终端发出手机短信、飞信、微信、QQ等信息提示;(5)接入互联网的数据处理器提供有系统图形操作界面,通过该界面,用户可以通过接入互联网的计算机远程访问系统中的数据处理器,实现对温室的远程管理和监控;(7)用户也能使用智能手机、平板电脑等移动终端通过互联网连接数据处理器实现对温室的远程管理和监控;(8)用户携带手持监测装置靠近温室时,装置会自动接收并显示该温室内的环境参数信息,用户也可以通过该装置通过3G网络或无线局域网接入温室远程管理系统对该温环境阈值进行设置。
4结语
关键词:电网环境监测 数据库 JSP J2EE Flex DB2
中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0004-04
Abstract:In order to protect the integrity and unity of the power environmental monitoring data, while the data analysis more efficient use of power established environmental monitoring database system. This paper describes the system construction, implementation and use. The system is constructed to achieve a comprehensive management and use of data, can efficiently run each power transmission project, maintenance, service providing guidance and decision-making basis for safe operation. Cater to the trend of the era of big data, and provide a basis for decision-making power authorities and environmental sectors.
Key words:Power Environmental Monitoring; Database; JSP;J2EE;Flex;DB2
随着人们生活水平和环保意识的提高,人们对电力的需求不断提高,同时也对电网环境保护提出了更高的要求,输变电工程产生的电磁环境问题已逐渐成为环保热点问题,由此产生的环境纠纷日益增多[1]。对此,在电网建设期间和竣工以后,电力部门已对电网环境进行了定期的监测和环评,对大量的电网环境监测敏感点进行监测。
电网环境监测数据量大,部分在运的输变电工程的环保测试分析数据分散保存于各类测试人员手中,尚未形成一个完整、统一的数据库,未能对数据进行综合管理和利用,无法高效的为各输变电工程的运行、维护、检修提供安全运行指导和决策依据。因此随着电网环境保护工作的全面开展,建立一套覆盖全省各地市公司的统一电网环境监测数据库系统具有实际的应用价值和十分重要的意义。
1 系统分析
电网环境监测数据库系统由存储管理系统和数据处理分析系统两部分构成。其主要设计目的是提高电网环境数据资料的综合管理水平,充分结合计算机网络技术,数据库技术和多媒体技术的最新发展趋势,实现相关信息的存储、维护、处理、输出和利用等功能,对输变电工程的环境监测资料进行分析,为管理者和决策者提供理论依据。其系统功能体系见图1。
1.1 存储管理
近几年江苏电力公司组织开展了变电站和输电线路的电磁环境监测与分析研究,加上近年来环保竣工验收监测及纠纷监测,已经积累了大量的高压输变电设施的环保监测数据,这些数据分散保存于各类测试人员手中,该次开发的电网环境监测数据库系统将实现对数据的统一存储,以保护数据的完整性和统一性。在将以往测试数据进行分类整理的同时,该系统还可以随时添加新的数据,逐步覆盖不同的地理和气象条件下各种高压输变电设施在建设和运行中的电磁环境,完善数据库数据,逐步实现电网环境的大数据。
1.2 数据处理分析
利用数据库平台,根据电压等级,变电站布置方式,主变厂家、型号,变压器投运时间等对变电站电磁环境进行分析研究,比较不同电压等级变电站电磁环境的优劣;分析电压等级对电磁环境的影响,比较不同布置方式、不同主变的电磁环境,为变电站布置、主变选型提供数据依据;根据塔型、线路回数、线路相序对输电线路的电磁环境进行分析研究,探寻线路最优布置方式和输电线路最佳设计方案,并为输电线路的电磁环境治理提供数据依据。
1.3 决策分析
通过数据处理分析,找寻变电站最优布置方式、主变噪声优劣以及线路最优架设方式,在已有项目污染治理及新建项目设计阶段,为电力主管部门以及环保部门提供决策依据。
1.4 系统管理权限
管理权限分为两级:普通用户和相关专业人员,普通用户只有查询权限,其中地市级用户只能查询本地市电力公司下属的输变电设施相关数据及其资料信息;省级用户拥有全部输变电设施及其资料信息的查询权限。相关专业人员具有查询、添加、修改相关环保数据的权限。
2 系统设计方案
2.1 应用架构设计
系统应用架构分数据存储平台、应用分析平台:数据存储平台实现基础设施和监测数据的存储,为应用分析平台提供数据来源;应用分析平台实现对监测数据的分析和汇总,为客户端提供高效优质、适时可得的全方位数据查询、分析,辅助决策,并可以根据客户要求生成报告。
系统应用架构如图2所示。
(1)数据存储平台。
数据存储平台,实现各供电公司输变电设施基础数据和监测数据的存储功能:实现变电站、线路设施基础数据存储,输变电设施噪声、工频电磁场监测数据存储,为应用分析平台提供数据来源。同时该平台还兼具监测报告以及统计分析结果的存储。
(2)应用分析平台。
应用分析平台实现各供电公司输变电设施基础数据和监测数据的分析应用功能:实现了变电站、线路设施及其监测数据的维护;实现监测报告的生成;统计分析监测数据,实现超标数据定位及预警功能。
(3)终端用户。
通过应用终端平台针对不同的终端用户提供数据维护,监测结果查看、分析,监测结果预警等不同深度需求的功能,满足各层级终端用户的不同要求,辅助决策。
2.2 技术架构设计
该系统采用基于J2EE Web应用的技术架构,基于JSP+Jquery+EasyUI+Struts2 +spring+Ibatis技术,采用MVC设计思想,这种配置的优势是:系统成熟,软件支持条件好,开发建设以及管理都比较容易,资源要求低。
(1)开发平台。
近年来,Windows操作系统凭借它非常体贴用户的易操作性及出类拔萃的开发工具在服务器应用环境领域占据的市场份额以惊人的速度持续快速增长。Windows友善的界面,极大地简化了日常的管理工作。对于开发人员来说,Microsoft提供的目前最完整、最有效率的开发环境是最吸引他们的地方,Web设计开发人员能够使用他们最熟悉的开发工具轻松的完成Web建设工作,这也极大地削减了开发人员的开发时间[2]。
JSP(动态网页技术标准,Java Server Pages)是一套微软开发的服务器端脚本环境[3]。通过JSP,我们可以结合HTML(标准通用标记语言下的一个应用)网页、JSP指令建立动态、交互且高效的Web服务器应用程序。所有的JSP脚本程序都将在服务器端解释执行,包括嵌在普通HTML中的脚本程序,当程序执行完毕后,服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器,这样也就减轻了客户端浏览器的负担,大大提高了交互的速度。
jQuery是继prototype之后又一个优秀的Javascript库。它是轻量级的js库,它兼容CSS3,还兼容各种浏览器(IE 6.0+,FF 1.5+,Safari 2.0,Operating 9.0+)。jQuery使用户能方便地处理HTML、events、实现动画效果,并且方便地为网站提供Ajax交互。jQuery能够使用户的HTML页面保持代码和HTML内容分离,也就是说,不用再在HTML里面插入一堆js来调用命令,只需要定义id即可[4]。
EasyUI是一组基于jQuery的UI插件集合体,而EasyUI的目标就是帮助web开发者更轻松的打造出功能丰富并且美观的UI界面。开发者不需要编写复杂的JavaScript,也不需要对CSS样式有深入的了解,开发者需要了解的只有一些简单的HTML标签。
(2)技术架构。
该框架将整个业务应用划分为表示层-业务逻辑层-数据持久层,其总体结构见图3。
①数据层。数据层基于DB2数据库,实现电网基础设施和监测数据的存储,涉及的主要业务见表1。
②逻辑层。响应应用服务程序的数据请求,并从数据层调集相关数据,根据请求进行数据处理分析,并将数据查询结果返回给表示层。
③表示层。为应用平台用户提供基于数据查询、统计分析的直观多样展示,为移动终端用户,实现图形展示等移动体验功能。
2.3 数据库实现
电网环境监测数据库系统为了便于管理,提高应用程序的执行效率,缩短系统响应时间,也为了开发和移植的方便,所有数据表都保存在同一个数据库中。对数据库表结构的定义是数据库设计中最重要的基础工作,表的设计要能有效地存储数据,满足各种用户的应用需求(信息要求和处理要求,数据库设计和应用系统设计相结合),换而言之,整个设计过程要把结构(数据)设计和行为(处理)设计密切结合起来。为保证实现应用系统的各项功能,该系统采用DB2数据库。
DB2主要应用于大型应用系统,具有较好的可伸缩性,可支持从大型机到单用户环境,应用于OS/2、Windows等平台下。DB2提供高层次的数据利用性、完整性、可恢复性,以及小规模到大规模应用程序的执行能力,具有与平台无关的基本功能和SQL命令。DB2采用的数据分级技术,能够使大型机数据很方便地下载到LAN数据库服务器,使得客户机/服务器用户和基于LAN的应用程序可以访问大型机数据,并使数据库本地化及远程连接透明化。DB2以拥有一个非常完备的查询优化器而著称,其外部链接改善了查询性能,并支持多任务并行查询。DB2具有很好的网络支持能力,每个子系统可以连接十几万个分布式用户,可同时激活上千个活动线程,对大型分布式应用系统尤为适用。
2.4 系统关键技术
(1)跨安全区域应用隔离平台。
遵循国家电网公司安全防护要求,跨安全区应用服务平台必须采取措施保障内外网的物理隔离,该应用平台基于跨安全区域应用隔离平台的安全接入。
(2)终端身份识别。
系统采用SSL通信加密和AES数据加密技术,解决了数据在传输过程中的安全问题。AES是Advanced Encryption Standard的简称,作为美国联邦政府采用的一种数据加密标准,除了具有较高的安全性能外,还具有较好的可实现性、实现效率和灵敏性良好等优点。
(3)基于Aspose.Word的监测报告管理。
针对基础设施和原始记录数据的监测报表,要求能够快速实现基于模板的监测报告生成、编辑,通过该技术可以实现监测报告的规范性。
3 结语
该次运用数据库等先进技术,通过对大量高压输变电设施数据的存储、处理、计算、分析、共享等全过程的数字化管理,建立了一套覆盖全省各地市公司的统一的电网环境监测数据库系统。该系统的建立,解决了大量的电网环境监测数据的存储问题,形成了一个完整、统一的数据库,实现了数据的综合管理和利用,高效的为各输变电工程的运行、维护、检修提供安全运行指导和决策依据。迎合了大数据时代的潮流,为电力主管部门以及环保部门提供决策依据。
参考文献
[1] 姜梅,曹洁,李静雅,等.电网环境保护管理信息系统[J].计算机系统应用,2011,20(9):149-152.
[2] 王莉琳,刘首文.华中电网环保信息管理系统的结构设计[J].华中电力,2007,20(6):50-52.
关键词:电气工程技术;建筑设计;应用
前言:随着我国经济不断发展,使得电气工程技术得到发展。但是从我国电气工程技术的发展现状来看,与国际上发达国家相比依然存在着一定的差距。在建筑工程中引入电气工程技术,能够从建筑的设计结构、以及建筑能够实现的功能的上进行改革,以保证建筑设计的安全为前提,提升建筑设计质量。实现建筑设计与科技的结合。
1.电气工程技术在建筑设计领域的应用
1.1 TN-S接地系统设计
TN-S系统实际上就是保护线与中线相互分来的三相四线组合与PE线的接地系统。该种电气工程系统主要适合于配电所的建筑工程项目中。在该系统中,N线与PE线都能够与变压器的中性点相接,并且除了中性点之外没有其他类型线路连接。TN-S系统比较特点较多,其中最为主要的特点就是,其N线外露,而PE线不导电。在系统下,PE线本身不具备电压,也不带电流,在电路运行中的安全性较高。该系统能够运用在建筑设计中的其他系统中,不仅能够实现设计中的特殊需求,还能够实现线路中单项电与多项电的结合。近年来,随着建筑设计不断发展,在建筑中引入照明荧光灯,该种电气设备能够在中性线中产生三次谐波,线路中谐波与电流的相互叠加,容易发生线路事故。因此,在实际设计中,需要注意电气设计的线路保护,提高建筑设计的完全性[1]。
1.2电气工程技术在建筑设计中安全接地保护
在建筑设计中不仅需要提升建筑的质量,还需要从建筑本身对人的安全保护上下功夫。在建筑设计中,需要采取接地保护的措施来实现建筑设计安全。建筑设计的安全接地保护是指,用金属将建筑中的接地体与电子设备中不通电流的 金属部分进行连接,进而实现安全保护的线路设计。由于在建筑设计中存在着大大小小的强电与弱电设备,如果不能对这些设备进行适当的安全保护,将会带来一定的安全威胁。在一般情况下,与接地体相比,人体内的电阻比较大,因此在线路中流入人体内的电流比较小,当人体接触到接地外壳时,经过接地保护的电流不能对人体带来危害,由此可见,对设备进行接地保护,是实现安全保障中基础[2]。
1.3电气工程防雷设计在建筑设计中的应用
基于电气工程技术的建筑设计实际就是一种智能化的建筑设计,在科技信息技术的支持下,实现建筑设计管理的智能化、自动化。在建筑设计中,不管采用哪种类型的设计方式,都需要避免由于自然因素而造成的设计危害。其中最为主要的就是建设设计中的防雷设计。在建筑设计中,首先需要设计完成防雷装置,然后才能够按照步骤进行其他建筑设计。建筑防雷设计不仅需要思维严密还需要全面彻底,不能忽视一处的设计防范。在电气工程技术基础上,智能建筑中需要对电子布线系统、电子报警系统以及电子消防系统进行全面设计,这些系统最容易受到雷击的威胁。因此,在实际防雷设计中,注重运用针带组合接闪器,以及镀锌扁钢避雷带进行接地配置。当在屋顶组成的电气连接网格,利用楼体中的钢筋来实现防雷系统设计[3]。
1.4电气工程技术在线监测在建筑设计中应用
在建筑设计中,存在很多类型的电路设计,对于这些线路设计的绝缘设计是实现保证建筑设计安全的基础。那么如何实现电路设计中的绝缘保护,其中最为关键的就是对线路设计中的在线监测。电力工作人员只有实时掌握设备的绝缘性能,才能够维护电力系统的稳定性。在一般的建筑设计中,其线路监测系统多为绝缘子挂网。除了对建筑设计的绝缘监测,还需要对建筑设计进行雷击监测,通过在建筑中安装避雷针以及避雷网等来实现建筑安全。此外,建筑设计的环境监测,在电气工程线路保护中同样重要,一般情况下,环境监测主要面向的对象是温度、湿度等因素。如果在实际的施工中这些因素不稳定将会对建筑设计带来阻碍[4]。
2.电气节能技术在建筑设计领域中的未来展望
第一,设计理念。理念设计阶段实际上就是对照明节能设计的初步构想阶段,该设计理念在建筑设计方案落实之后进行。首先,电气照明设计师需要捋顺整个建筑设计方案,联系实际现场情况,制定照明设计方案。然后与电气项目主管部门进行电气设计方案的沟通,并搜集设计建议,当设计方案受到认可之后,再对具体的照明灯具外形以及内部构成进行研究。最后在各项细则方案讨论之后制定出修改方案,尽最大可能将不利于电气照明设计的因素剔除。电气照明理念设计主要包含前期调查、情况了解、文化研究、图纸分析以及方案构思等环节,这些环节缺一不可,环环相扣[5]。
第二,施工阶段。在实际的电气照明节能设计施工中,需要建筑施工中的各个施工工种之间的相互配合。一般情况下,主要分为两种类型的工种之间的配合;首先,建筑施工的配合,建筑施工应该对设计中的变更进行配合,按照修改内容进行施工;其次,电气照明施工的配合,例如在电气照明施工中的走线安排等需要按照施工中的修改意见进行改正。以免出现安全隐患,为建筑施工带来质量问题。
结论:随着建筑行业不断发展,在建筑设计中引入电气工程技术,是提升建筑设计质量的重要举措。在本文中对建筑设计中电气工程技术应用进行分析,其中主要的设计应用为:TN-S接地系统设计、安全接地保护、防雷设计以及在线监测等。通过对这些电气工程应用技术的研究,希望能够为建筑设计提供相应的帮助。
参考文献
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[3]郭.北京市周边非正规垃圾填埋场景观改造设计研究[D].清华大学,2012.
家装设计方案必须提供室内环境污染控制预评价计算书。然而,绝大多数消费者对此知之甚少,虽然在装修时特别注意选用了绿色工艺、绿色建材,但殊不知,环保建材不等于环保装修。令人遗憾的是,很多家装企业、设计师、消费者似乎都没有做好准备,甚至采取回避态度。在某家装市场,签约的某家装公司并没有提供预评价计算书,而消费者对此也并不深究。
“我根本就不知道什么是‘预评价’,它有什么用?只要用的材料环保,装修肯定没问题。”一位正在签合同的赵先生如是说。他的想法代表了一大批消费者的心理。
究竟什么是预评价
室内环境空气质量预评价,就是在装修前根据室内装修设计方案和整个居室的承载度,对最大限度能够使用的各种材料的数量做出预算,事先知道装修后室内空气的质量是否会有污染。
在装修前如果没有考虑工程预评价这一步,完工后,已经造成室内空气污染,才开始“亡羊补牢”——进行室内空气检测、购买空气净化器,既浪费了精力和财力,又损害了身体健康。室内环境预评价起到了防患于未然的作用,在装修施工开始前,就采取措施避免使用不恰当的设计方案、建筑材料和施工工艺,来确保装修工程完成后有一个良好的室内环境质量。
预评价将污染挡于门外
消费者都希望自己的家装修得安全、健康,因此特别注意选用符合环保要求的建材、请专业的环保设计人员、监督装修公司科学施工,但有些家庭仍然出现室内环境污染超标的问题。这其中的关键就是因为环保材料的使用量过多,产生了污染叠加。因此可以说,环保建材不等于环保装修。
以甲醛为例,假设在一套80平方米的居室里,使用10张达标的大芯板,也许室内环境中的甲醛含量是合格的,但同样是这套居室,若使用了20张大芯板,那么甲醛含量就会超标。反之,如果消费者不能保证使用环保建材,但只要根据房间的面积和承载量的不同,通过合理的设计及绿色的施工工艺,一样可以装出环保的家。环保预评价是帮助消费者对装修设计方案进行健康评估,确定建材的使用量,以保证设计方案不会造成室内环境污染。
如何落实家装预评价
关键词:鄱阳湖;通用分组无线服务技术;无线传感器网络;远程监控中心
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)34-7896-02
无线传感器网络是由部署在监测区域内的体积小、成本低,具有鲁棒性、分布式、隐蔽性等特点的传感器节点所组成,这些节点具有通信能力和计算能力,通过多跳无线通信方式构成网络系统,对监控区域内的监测对象信息实时感知、采集和处理,并传送到网络终端用户。被广泛的应用于环境监测、智慧医疗、智能交通、智慧农业等方面。鄱阳湖(如图1所示)水域宽阔, 水质采样困难、数据实时处理差、水质监测对象复杂多变、监测点分散、分布范围广、环境较恶劣。监测主要采用的人工采样或便携式监测仪采集数据,采样点有限,不能实现实时高效的水环境信息监控的需求。该文在深入研究无线传感器网络的基础上,提出了一种基于无线传感器网络的鄱阳湖水环境监测系统的设计方案,对水环境监测中的几个重要指标水温、pH值、电导率、溶解氧和浊度等进行远程实时监测,实现鄱阳湖水环境信息的自动化采集,远程传输,批量处理,海量存储,优化显示,及时,为鄱阳湖水环境的保护和合理开发提供参考。
1 系统总体设计
整个信息监控系统由信息采集终端节点、传感器网络、监测区域中心节点数据远程传输和远程数据监控中心四个部分组成,系统总体构架图如图1所示。传感器终端节点主要负责传感器数据的采集和处理;无线传感器网络负责实现传感器终端节点数据经过路由节点发送监测区中心节点,实现传感器数据的采集。监测区中心节点数据远程传输部分主要负责将中心节点数据通过GPRS网络以TCP协议的形式传送到internet远程数据中心。数据监控中心负责接收来自不同监测区的数据,并对数据进行加工处理,并实时到互联网平台。
2 信息采集终端节点设计
信息采集终端节点主要以CC2530 为核心控制芯片,实现传感器信息的采集,信号的放大处理,模拟信号的数字化转换和数据的存储和转发。是传感器网络中最基本节点部分,也是最重要的节点部分。整个水环境信息采集终端节点可划分为传感器数据采集和信号处理模块、模拟信号的数字化转换模块、8051单片机数据处理模块、射频无线通信收发模块以及供电系统模块如图2所示。
传感器数据采集和信号处理模块主要使用各种水环境信息采集传感器采集信息,由于传感器采集的信号一般比较微弱,直接输入到单片机是无法处理,所以需要设计一个放大电路以保证传感器采集的信号经过放大能被单片机接收和处理。
模拟信号的数字化转换模块,大部传感器输出的都是模拟信号,而单片机只能处理数字信号,所以需要对信号进行模拟转数字的处理。
8051单片机数据处理模块是信息采集终端节点的核心部分,接收来自模数转换通道的采集数据并对其进行格式等处理,然后保存在存储器中。
射频无线通信收发模块负责将信息采集终端节点数据通过无线传感器网络传输到该采集区域的数据汇聚中心节点,实现了信息采集终端节点与采集区域的数据汇聚中心节点、信息采集终端节点与中继节点之间的数据交换功能。
供电系统模块负责整个信息采集终端节点的电源。
3 无线传感器网络设计
3.1 数据汇聚中心节点程序
数据汇聚中心节点主要负责建立无线传感器网络环境,实现其他节点能够加入或者退出该网络的功能,同时负责接收来自其他节点的的数据,对接收到的数据进行整理和规范化并通过串口传输到GPRS模块。具体程序主要有各个节点模块的的初始化程序、各个节点组网程序和汇聚数据信息的远程发送和接收远程数据信息程序等。
3.2中继路由节点程序
中继路由节点的程序和数据汇聚中心节点的程序总体上变化不大,只是在文件配置上有一些小的区别,根据使用的先后顺序,它可以成为中继路由节点,实现接收信息采集终端节点数据并发送到数据汇聚中心节点。上电后,中继路由节点发现该无线传感器网络就主动加入该网络,并将自己和找到的第一个协调器或路由节点进行连接,然后等待其他节点加入。中继路由节点在无线传感器网络中主要起到路由的作用,同时还负责网络通信的正常维护。
3.3信息采集终端节点程序
信息采集终端节点主要负责传感器信息采集,并将这些信息经中继路由节点转发给数据汇聚中心节点。信息采集终端节点首先加入该无线传感器网络,然后将自己和第一个取得联系的的数据汇聚中心节点或中继路由节点进行绑定,这样就可以进行数据信息发送与接收。
4 监测区域中心节点数据远程传输
监测区中心节点主要负责汇聚监测区终端节点的数据并通过GPRS模块以TCP协议的方式发送到远程监控中心。
4.1 TCP协议简介
TCP协议是TCP/IP协议簇中的协议之一,是传输控制协议的简称,这种协议的数据传输是一种可靠的数据传输模式,通过该协议能实现GPRS网络终端和Internet网络主机终端的数据可靠传输。在数据传输前要先建立逻辑连接,然后再传输数据,最后释放连接3个过程。该协议的特点:(1)面向连接的传输;(2)端到端的通信;(3)高可靠性,确保传输数据的正确性,不出现丢失或乱序;(4)全双工方式传输;(5)采用字节流方式,即以字节为单位传输字节序列;(6)紧急数据传送功能。
4.2 GPRS模块与远程监控中心主机TCP协议通信
设置远程监控中心主机IP为192.168.2.10,端口号为12345,实现GPRS模块TCP远程通信步骤如下:(1)ATE1 握手并设置回显;(2)AT+CSQ 查询当前信号质量;(3)AT+CGREG? 查询模块是否有注册网络;(4)AT+CGATT? 查询模块是否附着 GPRS 网络;(5)AT+CSTT 设置APN;(6)AT+CIICR 激活移动场景;(7)AT+CIFSR 获得本地IP地址;(8)AT+CIPSTART="TCP","192.168.2.10",12345 建立TCP/IP连接;(9)AT+CIPSEND 模块向远程监控中心发送数据。(10)远程监控中心向GPRS模块发送数据;(11)AT+CIPCLOSE关闭TCP连接。
5 远程数据监控中心设计
监控中心系统的设计包括基础数据管理模块、数据处理单元、水环境系统管理模块、水环境监测点信息管理模块、水环境决策
信息服务模块、水环境用户管理模块等。(1)数据信管理模块主要包括对在线监测数据的实时分类显示和历史数据进行查询、编辑、修改、删除。(2)数据处理模块主要包括对数据进行加工处理,并按年、月、日进行统计,将统计后的结果按照图形图表方式显示、打印,实现对报警记录的查询、处理。(3)系统管理模块主要包括设定浮标工作模式、传感器的采样周期和通信端口,实现监测系统信息查询、管理。(4)决策支持信息服务模块主要包括对历史数据进行归纳分析,预测水质变化趋势,为决策层提供水环境数据分析结果及依据,便于决策层制定决策。(5)用户管理模块;实现用户添加、删除、修改密码、权限管理等功能。根据不同用户赋予相应访问权限,为查询系统和决策支持信息服务提供了基本的安全保障。
6 结束语
本文利用无线传感器网络的特点将传感器节点相连接,实现了一个鄱阳湖水环境信息监控系统的设计方案,能高效地监控远程监测区域的水环境状况,实现监控的自动化、远程化、实时化、信息化。符合当前的技术发展趋势,是实现水环境保护、恢复和开发利用的重要手段和关键环节。
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【关键词】海洋工程;施工期;环境监理
1前言
随着我国科技的进步和经济的迅猛发展,国家对海洋经济的投入和发展也越来越重视,不难看到我国海洋工程建设项目的数量呈快速上升的趋势,同时也可以看出海洋工程施工过程中的环境监管任务也相应的增多了。尽管海洋工程建设项目在进一步发展,但有不少的开发者和经营者缺乏相关的专业知识背景和专业的环保人才,政府的时间和精力都有限,由此带来了海洋工程建设设计和施工阶段的环境管理存在不少的漏洞,造成了建设项目中所谓的“哑铃”现象。直接带来了海洋工程施工阶段极其严重的海洋环境污染和生态破换现象,并且近年来这样的现象经常发生,有的影响采用现有的科学技术可以进行有效地遏制和补救,但有的影响超出了现有的补救水平。为了使监理人员在工作过程中能够做到有据可依,应在监理过程中开展必要的环境监测。
2工程环境监理的内涵和监理工作的相关目标
所谓的工程环境监理, 是在施工过程中通过监理进行的环境保护管理工作, 与整个施工组织管理紧密结合。涵盖了以下几方面的内容:首先,工程监理的主体施工要顺应环保的时代要求,譬如污水排放量、废气排放量和噪音污染要达标;其次,各环境保护单项工程管理之下的保护运营期和施工期的环境质量也需要进行监理,称为“环保工程监理”。总而言之,环境工程监理具有相对的独立性、公开公平性和科学性。
环境监理工作目标表现在以下3个方面: 第一工程环保的设计方案和相关的监理文件提到的工作要得到落实,环保要求要切实地执行。这是环境监理工作的核心目标, 也是各项环保政策法规的基本要求; 第二,要进一步宣传环保的理念,提升人们的环保意识,这就需要相关业主的参与管理;第三,对施工单位的施工活动进行科学的监管,确保施工活动对环境的影响在可控制的范围内,同时要加大环境保护力度维护相关单位的合法权益。
3海洋工程环境监理中环境监测的主要内容
海洋建设项、目的施工期承担的工作主要有:海地拆迁、清理、水域面积的扩大或缩减、建立施工驻地等一系列的准备工作和施工过程两项重要的活动,因此,海洋施工过程中的环境监测主要有几方面的内容:
3.1对水位环境的监理监测
在施工期间需要对废水进行处理,包括工业废水和生活废水,海洋工程施工期的水文环境监测所做的主要工作就是让工业生产和生活废水的排放量达到专业化标准,并且保证其对海洋水域面积的影响控制在较小的范围,同时对周围敏感水体的水环境质量有所保证,从这两方面进行实时监测。
3.2对大气环境进行监理监测
海洋工程施工期的大气环境监理监测涵盖了两方面的内容:第一,要保证海洋工程施工过程中排放的废气量进行达标检测;第二,要确保海洋施工周围的大气敏感指标诸如居民社区、学校、医院等的大气环境进行监测,其中部分的数据可以参照相关的定点监测指标。
4海洋工程施工期环境监理的原因
4.1环保管理水平的提高、水利事业的可持续发展需要采用项目责任制和法人制的方式
海洋环境建设带来的一系列环境问题加大了水利工程建设的环境保护工作量,仅仅依靠项目监护者很难做好。但从法律的层面来看,将海洋工程环境监管单位和项目法人进行更好的结合共同完成海洋环境保护的策划和管理,必然会带来双赢的后果,这于水利事业的可持续发展也是相当重要的。
4.2当前海洋工程环境管理方式需要进一步完善
当前的海洋环境管理方式也很好,但因为海洋环境类建设涉及的范围不同,项目一旦投入到建设中带来的影响比较小,重要的工程量是在正式施工时期,尤其是对于一些复杂的施工项目来说。作为生态类建设项目,海洋工程对环境影响比较严重。当然当前的管理方式比较合理,但长远来看会造成海洋工程施工期的管理漏洞,如果施工阶段不进行有效地控制会导致日后的生态破坏和环境污染难以控制。产生的诸如海底采砂、海洋清废工程、人工岛屿工程等环境影响的残尾一发不可收拾。
4.3施工期环境保护方案的调整需要环境监理
海洋工程的施工期会考虑诸如场地条件、水文地质条件等因素,需要在正式施工时对相关的辅助设备进行整顿。海洋工程施工时期的环保方案需要进一步优化和改善,这需要结合实际情况进行,环境监理产生的影响宝报告书可以有效地控制环保的深度。同时可以看到,有不少的海洋环境保护问题必须在专业化的指引和监管下才能进行,这样可以避免因方法不当而产生一系列的负面影响。
5海洋工程开展施工期环境监理的重要方式
5.1计算机技术的应用
在海洋施工期间进行环境监理会产生一定量的数据,数据的处理仅仅依靠人工是远远不够的,同时各种数据的比较和推理必须需要计算机技术的介入,大型计算机可以处理各种复杂的数据,这样才能保证得出的数据真实、科学与实时。
5.2遥感技术的运用
海洋工程开展施工期普及的范围之大、广度之深,大量的海洋面积所受环境的影响,要在短期内搜集到这么多的信息,仅仅依靠计算机技术是不够的,遥感技术由于它的快速性、不受空间限制性,可以对海洋环境的变化、水域面积的变化以及扩散情况进行非常精确的监测,并且可以获取各种类型的信息为海洋工程的施工带来非常重要的作用。
6结语
环境监理需要准确的环境测试数据,监理监测在环境监理中起着重要的作用。海洋环境监理对海洋施工产生影响,也给海洋建设提供了重要的线索。有效的环境监理对于实现海洋监管的多元化起着重要的作用。
参考文献
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【关键词】深基坑工程;现场监测
近年来,随着我国经济水平和城市建设的迅速发展,开发和利用地下空间日显重要。国内兴建了许多大型地下设施,如城市地铁、地下商场、污水处理工程、过江隧道工程等。伴随着深基坑工程规模和深度的不断加大,开挖深度超过10m的基坑已属常见,地铁车站的开挖深度达20m。大量深基坑工程的出现迫切需要监测技术理论的迸一步提高,深基坑工程正确、科学的监测设计,配合切实有效的信息化施工管理,对确保基坑支护结构和环境安全及加快工程建设进度至关重要。
1 基坑工程现场监测的主要目的
由于基坑的复杂性,在基坑施工过程中,只有对其围护结构、周围土体和相邻建筑物进行综合、系统的监测,才能对工程情况有全面地了解,确保工程顺利进行。旋工监测的任务是配合施工过程动态测量围护结构变形及受力的变化情况,把测量结果及时反馈于施工过程,指导基坑开挖和支护结构施工,保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全,总结施工经验,为完善设计提供依据。现场监测是确保实际施工安全可靠进行的必要和有效手段,对于验证原设计方案和局部进行调整施工参数、积累数据、总结经验、改进和提高设计水平具有相当的实际指导意义。
2 基坑工程现场监测技术
2.1 国内的基坑工程现场监测内容
基坑开挖期间施工现场监测的内容分为两大部分,即支护结构本身(围护结构)的稳定性和相邻环境(周围环境)的变化。
(1)围护结构的主要监测内容:围护结构完整性及强度监测;围护结构项部水平位移监测;围护结构倾斜监测;围护结构沉降监测;围护结构应力监测。
(2)周围环境监测
周围环境的监测主要包括:邻近建筑物沉降、倾斜和裂缝发生时间及发展过程的监测;邻近构筑物、道路、地下管网等设施变形监测;表层土体沉降、水平位移以及深层土体分层沉降和水平位监测;桩侧土压力监测;坑底隆起监测;土层孔隙水压力测试;地下水位测试。
2.2 基坑工程监测方法
2.2.1 围护与支撑结构监测
(1)围护结构项部水平位移监测。围护结构项部水平位移是围护结构变形最直观的体现,因此,围护结构顶部水平位移的监测也就成了深基坑监测工作中最重要的一个监测项目。
(2)围护结构倾斜监测。围护结构倾斜监测一般用测斜仪进行。根据围护结构受力特点及周围环境等因素,在关键地方钻孔布设测斜管,用高精度测斜仪进行监测,以根据围护结构在各开挖旌工阶段倾斜变化及时提供围护结构沿深度方向水平位移随时间变化曲线。目前工程中使用最多的是滑移式测斜仪。
(3)围护结构沉降监测。用精密水准仪按常规方法对围护结构关键部位进行沉降监测。
(4)围护结构应力监测。围护结构应力监测就是用钢筋应力计对桩身钢筋和锁口梁钢筋中较大应力断面处应力进行监测,以防围护结构的结构性破坏。
(5)支撑结构应力监测。支撑结构受力监测就是对锚杆和钢筋混凝土及钢筋内支撑受力状况进行监测。对锚杆旋工前应进行锚杆现场拉拔试验,以求得锚秆容许拉力。施工过程中用锚杆测力计监测锚杆实际受力情况,对钢管支撑可用压应力传感器或应变计等监测其受力状态变化。
2.2.2 周围环境监测
(l)邻近建筑物沉降和倾斜监测。观测点布置应根据建筑物体积、结构、工程地质条件、开挖方案等因素综合考虑,一般在建筑物角点、中点及周边设置,每栋建筑物观测点不少于8个,观测方法和观测精度与一般沉降观测相同。
(2)邻近建筑物裂缝监测。对观测裂缝统一编号,每条裂缝至少应布设两组(两侧各一个标志为一组)观测标志,裂缝宽度数据应精确至0.lmm,一组在裂缝最宽处,另一组在裂缝末端进行测绘。
(3)邻近道路、管线变形监测基坑开挖过程中,应同时对邻近道路、管线等设旋进行水平位移和沉降观测,基坑开挖时水平方向影响范围为1.5倍~2倍开挖深度,因此用于水平位移及沉降的控制点一般应设置在基坑边2.5倍~3.0倍开挖距离以外,水平位移控制点后方向可更远一些。
(4)地下水位测试。一般通过监测井监测,监测井布置较为随意,只要设置在止水帷幕以外即可。监测井不必埋设很深,井底标高一般在常年水位以下4m~5m即可。
(5)土体分层沉降和水土压力测试。应布置在围护结构体系中受力有代表性的位置,土体分层沉降和空隙水压力计测孔应紧邻围护桩墙埋设,土压力盒应尽量在施工围护桩墙时埋设在土体与围护桩墙的接触面上。
(6)土体回弹。深大基坑的回弹量对基坑本身和邻近建筑物都有较大影响,因此需做基坑回弹监测。在基坑中央和距坑底边缘1/4坑底宽度处及特征变形点必须设置监测点,方形、圆形基坑可按单向对称布点,矩形基坑可按纵横向布点,复合矩形基坑可多向布点,地质情况复杂时可适当增加点数。
(7)环境监测。环境监测的范围是基坑开挖3倍深度以内的区域,建筑物以沉降观测为主,测点应布设在墙角、桩身等部位,应能充分反映建筑物各部分的不均匀沉降。
2.3 基坑工程现场监测的要求
在基坑工程中,基坑工程的监测应与施工过程密切配合,根据施工速度,对监测到内力或变形的绝对值及变化速率进行认真分析,根据需要调整监测的时间间隔,必要时进行跟踪检测。应将检测结果及响应的施工工序、工况记录及时提供给施工管理人员。当监测数据超过警戒指标时,应不失时机地采取相应的技术措施。对重要而复杂地工程,应选择适当范围进行信息化施工。在施工监测中,运用反分析方法优化后续施工。在基坑工程中,确定各监测项目的警戒线和允许值是一项十分严肃的工作。它不仅是设计计算的重要基础,同时也是确定合理施工流程、保证周围环境安全的主要依据。监测项目的警戒值应根据基坑自身的特点、监测目的、周围环境的要求,结合当地工程经验并和有关部门协商综合确定。确定预警值的方法主要有3种。
(1)参照相关规范和规程的规定值。我国各地方标准中对基坑工程预警值的规定多
为最大允许位移或变形值。
(2)经验类比值。经验类比值是根据大量工程实践经验积累而确定的预警值,如基坑内降水或基坑开挖引起的基坑外水位下降不得超过1000mm,每天发展不得超过500mm;基坑开挖中引起的立柱桩隆起或沉降不得超过10mm,每天发展不得超过2mm。
(3)设计预估值。基坑和周围环境的位移与变形值是为了基坑和周围环境的安全需要在设计和监测时严格控制的,而围护结构和支撑的内力、锚杆拉力等,则是在满足以上基坑和周围环境的位移与变形控制值的前提下由设计计算得到的,因此,围护结构和支撑内力、锚杆拉力等应以设计预估值为确定预警值的依据,一般将预警值确定为设计允许最大值的80%。
3 监测信息反馈程序
完整的信息反馈系统对于保证监测数据的合理有效利用,为施工方案的调整提供可靠依据具有重要意义。首先,采集监测数据时,要保证数据的真实可靠;其次,对取得的数据,应用数理统计的方法和各种表格及曲线对数据进行整理和分析;最后,将整理后的数据汇总成周报表和月报表,定时交付监理方。另外,对于监测中发现的例外情况要特别对待处理,并及时向监理方汇报及提出建议。具体监测信息管理流程如下图1所示:
取得各种监测资料后,需及时进行处理,排除仪器、读数等操作过程中的失误,剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差,避免漏测和错测,保证监测数据的可靠性和完整性,采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作。
(1)数据整理
把原始数据通过一定的方法,如按大小的排序用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征值计算,离群数据的取舍。
(2)插值法
在实测数据的基础上,采用函数近似的方法,求得符合测量规律而又未实测到的数据。
(3)采用统计分析方法对监测结果进行回归分析
寻找一种能够较好反映监测数据变化规律和趋势的函数关系式,对下一阶段的监测物理量进行预测,防忠于未然。如预测最终位移值,预测结构物的安全性,并据此确定工程技术措施等。因此,对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率等综合判断结构和建筑物的安全状况,并编写周、月汇总报表,及时反馈指导旋工,调整施工参数,达到安全、快速、高效施工之目的。
4 深基坑监测的意义
深基坑的理论研究和工程实践告诉我们,理论、经验和监测相结合是指导深基坑工程的设计和施工的正确途径。对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目,往往难从以往的经验中得到借鉴,也难以从理论上找到定量分析和预测的方法,这就必定要依赖于施工过程中的现场监测。首先,靠现场监测提供动态信息反馈来指导施工全过程,并可通过监测数据来了解基坑的设计强度,为今后降低工程成本指标提供设计依据。第二,可及时了解施工环境一地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度。第三,可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度,以便及时采取安全补救措施。
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