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关键词:图像处理 PCB板 缺陷检测 重要性
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)10-0064-02
前言
随着手机、计算机等精密电子设备的普及,在人们的日常生活中,电子产品的种类及数量越来越多。印刷电路板(PCB)作为电子产品主要部件和集成各类电子元器件的重要载体,随着应用需求的增长,也逐渐向高精度、高性能、复杂度方向发展,PCB产品的体积也越来越小,在实际的生产过程中,PCB的制作工序非常繁琐,每一道工序都可能造成PCB缺陷进而影响产品质量。这就对PCB缺陷检测工作质量提出了更高的要求,在传统的检测过程中,主要是依赖于人工目测等方法,效率低下、且检测精确度低,在PCB复杂程度及数量提高的情况下,传统的检测方法已经无法满足日益提高的应用需求。下面我们将对基于图像处理的PCB缺陷检测技术进行分析,并对其重要性进行探讨。
1 基于图像处理缺陷检测系统的结构
根据PCB缺陷类型、特征,及缺陷检测的相关要求,所设计的图像处理缺陷检测系统的结构示意图如图1所示。
1.1 硬件系统
通过对图1的分析,我们可以了解到硬件系统主要是由四部分组成:
(1)光照单元。主要任务是产生合适的照明及准确的物象位置关系,使得采集到的图像有足够的对比度、清晰度;光照单元设计是否合理将直接影响图像采集质量及整个系统的精度水平,所以结合应用需求及经济性等因素,目前光照单元主要是采用LED作为光源。根据系统对于照明方式的设计要求,为了防止阴影的产生,并将光线最大限度地集中在中央位置,照明方式一般是选取环形照明。(2)图像采集单元。它的任务是将需要检测的PCB图像转化为数字信息并上传到计算机。这一单元主要是由摄像机和图像采集卡组成,其中摄像机作为图像的直接采集设备,其性能直接影响采集到图像的分辨率、精确度,同时也影响着最终的缺陷检测结果。为此在选择摄像机时要充分考虑检测系统要求的精确度,在考虑性价比的同时选择精度最高、最清晰的摄像机。图像采集卡作为将图像转化为数字信息的重要设备,其转化质量直接影响数字信息的准确与否,在具体设计过程中,首先要与选用的摄像机兼容,再结合图像存储等因素综合的选择满足应用需求的图像采集卡。(3)运动控制单元。它的任务是移动PCB,保证图像能够采集全面、完整。(4)计算机。它的任务是运行图像处理软件,这些软件是整个检测系统的核心,利用图像处理算法对待测PCB图像进行检测,并对存在缺陷进行准确识别。
1.2 软件系统
在缺陷检测系统中,硬件只是将图片信息转换为数字信息,重要的图像处理都需要软件系统来完成。软件系统根据其具体实现的功能可细分为系统自检初始化、运动采集控制和待测图采集、缺陷检测、缺陷识别、标记、分析等几个模块,其中缺陷检测和缺陷分析最为关键。[1]
2 系统工作流程及相关检测原理
通过结合缺陷检测系统的软、硬件结构及其可实现功能,整个系统的工作流程大体可以概括为:首先是摄像机在可靠光照条件下拍摄待测PCB板面图像;然后由图像采集卡将板面图像模拟信号转化为数字信号并发送至计算机图像处理单元;图像处理单元对图像数字信号进行预处理和二值化后发送至缺陷检测识别模块,利用系统内设算法对缺陷特征进行检测,并结合系统预设的容许度、限制条件输出检测结果,最后将缺陷位置及相关的分析情况反馈给检测系统操作人员。
在整个缺陷检测过程中,最重要的工作都是依赖软件系统来完成的,图像预处理、缺陷检测、缺陷分析这三个环节直接影响着检测结果的准确与否,下面对这三个环节进行分析:
2.1 图像预处理
图像采集单元采集到的PCB图像数据由于分辨率高、精确度高,导致数据非常大,当需要检测的PCB数量大时,大量的数据时会影响系统的图像处理效率,同时在缺陷检测过程中,实际只需要应用到一部分有用信息。为了提高处理效率就有必要对原始图像信息进行预处理,主要是对其进行增强、去噪、分割、边缘提取等操作,通过这些处理能够最大限度的减少图像信息中的无用信息,增强有用信息的特征辨识度,进而提高缺陷检测的准确度。[2]
2.2 缺陷检测
目前对PCB进行缺陷检测的方法主要有参考法和非参考法两种,其中参考法是将标准图像与待测图像进行比较来检测缺陷,这种方法效率高,但是对检测系统的硬件配置要求较高;非参考法则是根据PCB板的设计要求,直接对其是否存在缺陷进行检测,这种方法对于软件系统的要求较高。在实际的检测过程中,两种方法能够满足不同的应用需求,可根据实际情况进行选择。在PCB缺陷检测过程中,具体的检测内容包括影响线路导通性能的短路、断路、毛刺、缺损、空洞以及元器件贴错、缺件、引脚脱焊等。
2.2.1 影响线路通性能的缺陷检测原理
对于影响线路导通性能的几个缺陷类型,在对其进行检测时,可采用形态学和图像比较相结合的方法进行检测,对于短路、断路、毛刺、缺损、空洞缺陷,都可以通过基于对象本身光滑性的局部几何图像来进行检测。
2.2.2 引脚脱焊的检测原理
虽然芯片引脚的大小、形状基本一致,但是当引脚脱焊时,其颜色与正常情况下的引脚颜色必然存在差异,根据这一特点,在缺陷检测时我们以待测芯片引脚颜色为特征对其是否存在缺陷进行检测。在实际检测时,为了便于缺陷特征的辨识,可选用HIS颜色模型提取引脚颜色特征,正常的引脚为白色,脱焊引脚为金黄色。
2.2.3 芯片极性错误的检测原理
由于很多芯片两边的引脚数量、形状一致,当在PCB贴反时难以被及时发现,为了更好的区分极性,芯片生产厂商在芯片的一个直角边打小圆孔来区分极性。基于图像处理的缺陷检测系统在对芯片极性错误进行检测时,就是对这一小圆孔位置是否与标准图像一致来进行比较。目前检测算法主要是基于快速Hough变换检测圆算法,计算出待测芯片极性圆的圆心坐标,再与标准信息进行比较,如果差别较大,则代表芯片极性存在错误。
2.2.4 电阻标称值缺陷的检测原理
电路板装设的电阻,在正面印有其标称值,在装设过程中,如果电阻大小、形状一致很容易出现装设错误,而基于图像处理的缺陷检测系统在对这类缺陷进行检测时,需要对待测PCB上电阻正面印刷的标称值进行采集,与正确的标准进行比较,来确定是否存在缺陷。在实际的检测过程中,对标称值的识别主要是基于模板匹配法和BP神经网络识别法,后者的容错率、鲁棒性更高,实用性更强,能够满足未来不断提高的应用需求。[3]
2.3 缺陷分析
在完成缺陷检测后,为了便于对PCB存在缺陷进一步处理及质量评估,有必要对缺陷进行标记和特征统计。利用标记法获得缺陷的面积、周长、数量等信息,再综合多个缺陷特征,采用不同标准统计各缺陷目标的种类、面积、周长等特征,进而对PCB质量进行初步评价。
3 缺陷检测的重要性
目前我国已成为全球最大的PCB生产国,同时国内对于电子产品数量、质量的需求也非常巨大,鉴于PCB质量对于电子产品质量的重要意义,在PCB生产过程中进行基于图形技术的缺陷检测其重要性主要体现在下列几个方面:
3.1 提高合格率,提高盈利水平
由于PCB层数及复杂程度的提升,如果在最后的检测过程中才发现中间环节造成的缺陷,将会直接导致产品报废,而通过在生产过程中密切结合基于图形技术的缺陷检测系统,能够在每一个生产环节进行缺陷检测,保证整个生产环节的质量合格。这样能够有效的提高产品合格率,减少返修量,进而提高盈利水平。
3.2 提高PCB质量、提高市场竞争力
精确可靠的检测技术,将会推动PCB向更精密、更复杂、更小巧这一方向发展,这将缩小国内产品与进口产品间的差距,在不断提高产品质量的同时,也将提高其在国H市场的竞争力。
3.3 提高工作效率,降低检测成本
在传统的缺陷检测工作中,需要大量依赖人工操作,效率低下的同时,也需要消耗大量的人工,而通过在生产过程中应用基于图形技术的缺陷检测系统,就只需要一个人在计算机操作、控制就能完成一个工序的缺陷检测,大大的降低了劳动强度,也降低了人力成本。
3.4 推动国内电子产业的发展,提高整体生产水平
PCB作为电子产品的重要基础,其检测技术的提高,将会使电子产品的性能得到更好的保证,进而使国内生产的电子产品在质量、性能上得到有效的提高,在推动相关产业积极发展的同时,也会创造更大的社会价值。在汽车、军事、航天等领域,对于PCB的要求更高,通过进行缺陷检测,能够使国内产品满足应用需求,摆脱对进口产品的依赖。[4]
4 结语
我们只是对当前PCB生产过程中应用到的基于图像处理的缺陷检测技术进行了简单的分析,了解其工作原理及系统结构,并探讨其重要性。由于国内关于这项缺陷检测技术的研究相对较晚,技术水平与进口产品还存在一定的差距,而进口产品高昂的价格又限制了这项技术的大范围推广,严重制约了国内PCB生产及电子产业的做大做强,所以在以后的学习工作中,我们应加强对基于图像处理缺陷检测技术的研究力度,最终研发出成本低廉、精确度高的缺陷检测系统。
参考文献
[1]李正明,黎宏,孙俊.基于数字图像处理的印刷电板缺陷检测[J].仪表技术与传感器,2012,(08):87.
[2]吕文杰.基于机器视觉的PCB缺陷自动检测系统[C].浙江理工大学:2016-7-16.
[3]朱萍.基于AOI技术的PCB常见质量缺陷检测[J].科技创新与应用.2016,(16):114.
[4]谢煜.PCB光学特性对PCB光电外观检查机性能的影响机理[C].电子科技大学.2014-5-13.
关键词:森林火灾;对策;分析
中图分类号:P4 文献标识码:A
1 雅江县现状及存在问题
雅江县位于甘孜州东南部、雅砻江中游、青藏高原东南部横断山脉地带,大雪山脉与沙鲁里山脉之间的山原地带,平均海拔3500m以上。地垮N29°03′~E30°30′,100°19′~101°26。东境毗连康定,西南紧邻理塘,北与道孚、新龙交界,南与凉山州木里县接壤。雅砻江由北向南横贯全境,东西分为两半,河谷深切成“V”字形。北有卡拉山,东面有同达山,最高峰努其巴主峰海拔5252m,西面扎噶山,在我县境内有阿娘呷登和莫布呷波二山峰,海拔均在5000m以上。形成我县东、西、北三面高,南部低,地势由西北向东南倾斜,岭谷高差2500m以上的高山峡谷特殊地形、地貌。特殊的地理环境和地形、地貌造就了雅安特殊的气候特征:
1.1 干雨季分明,冬干严重
冬半年指每年的11月至次年的4月降水尤为稀少,有时全旬无降水,有时全月无降水,甚至有时数月无降水。
1.2 冬半年多大风
一天里,特别是午后至傍晚这一时段多有大风,上年11月至次年4月大风占全年大风总日数的67.6%。
1.3 季节性春旱严重
据统计,1991~2010年20a间,我县发生季节性春旱18次,占90%,可谓十年九旱。
然而,雅江县森林资源丰富,境内有着广袤的原始森林,其中乔木林216273.9hm2,疏地林2794.2hm2,灌木林253206hm2等,林地总计757671.3hm2,森林覆盖率达50.66%。所以进入冬季,高火险天气容易频发,以上谈及的都是自然因素,但是我们不能排除森林火灾的出现也不乏人为因素,比如:当地居民焚烧田埂、秸秆,或是有人在林区内乱扔烟头、上坟烧纸、野炊烧烤,或是进入林区的车辆漏油、漏火及人们打猎时枪支走火等都有可能造成森林失火,森林保护工作总是举步维艰,护林防火自然而然地被提上议程。
面对新形势新要求,我们必须认识到防火气象工作上存在的差距和不足:公共防火气象监测与服务系统不够完善,科技水平不高,较全省或是平均经济社会发展需求还存在较大差距,同时有针对性的公共气象服务产品的推出具有滞后性和单一性; 防火气象预报监测准确率和预见性有待提高,只有及时准确的预测和监控才能更好地做到防患于未然;气象人才队伍建设亟待加强。任职岗位中尤其缺乏高层次业务技术的领军人才,优秀年轻的后备干部力量也相对薄弱,不能成为防火气象监测工作强大有力的后备军。另一方面,气象人员的工作责任感、荣誉感、积极性及团队合作能力也都有待提高,对此,我们应该加强对工作人员的思想教育,从根本上提高气象监测的服务质量。只有切实地将这些突出问题解决,才能更好地解决森林火灾问题,推动全县及全省气象事业的科学发展和蓬勃进步。
2 气象监测与森林防火的重要性
森林作为“地球之肺”,是国家重要的生态资源。在自然环境上,它可以吸收二氧化碳等温室气体,释放氧气,调节气候,缓解温室效应,同时为野生动植物的生长生存提供场所,增加种群数量和物种多样性,保持生态平衡;在人文环境上,可以通过改善生态环境,改善农牧民的居住气候,减少自然灾害,促进农牧业增产、增收,提高人们的生活水平。所以,保护国家的森林资源势在必行。
3 如何加强气象监测与服务系统
3.1 提高科技水平,完善硬件设施
一整套完善的监测服务设施是避免森林防火的基础保障,没有完善、先进的硬件设施说再多也只是纸上谈兵。笔者认为可以与科技接轨,建立气象观测系统运行监控平台,最大程度的发挥网络的作用,实现网络动态监控,只有时时刻刻、每分每秒的监测森林气象的微妙变化,才有可能执行接下来的相应措施。
3.2 思想教育与专业学习双管齐下
思想认识是工作人员保证监测质量的前提,专业知识是提高监测质量的保证。两者相辅相成,缺一不可。所以,相关工作单位不仅要严把气象人员的专业素养,也要定期对气象人员进行思想教育,培养他们的责任感、使命感、荣誉感,加强团队合作,形成良好的竞争、合作的工作氛围,使各项工作有条不紊的进行。
3.3 林业部门与气象部门协同作用
建立雅江县森林防火气象监测与服务系统需要林业部门和气象部门的共同努力。两个部门应充分利用各自的资源,扬长避短、各取所需,在数据资料、技术攻关、监督预测等各方面及时交流、汇报、共享。两部门可在每年年初、年中或年末召开一次工作交流会,总结去年的工作,吸取教训和经验,部署展望下一年工作,集中解决工作中的重大问题。当然,若遇到急需解决的问题,应该立即召开紧急会议转移工作重心,集中解决重点难点。只有当两股暖流汇成一股时,才有可能冲破一切困难的束缚。
4 结语
建立雅江县森林防火气象监测与服务系统是项任重而道远的工作,这项工作不只是某个单位,某个部门的职责,更是我们每个公民义不容辞的责任和义务,人们应该无条件的支持。但是,有关部门也应始终本着预防为主,补救为辅的原则为雅江的森林防火工作作出应有的贡献。
参考文献
一、气象信息不够准确
气象信息的准确性主要是指预报或预测未来气象变化状况的能力。当前,各级气象台站建立了人机交互、以数值分析预报产品为基础,综合运用各种气象信息和预报技术方法的天气预报业务技术流程,其中包含了天气预报员的经验订正过程。气象预报的准确性就取决于气象专用软件对大气运动规律的数值模拟相似程度和天气预报员的人为订正,而计算机模拟不可能完全反映大气变化的实际状况,认为订正也存在主观随意性,这就决定了气象信息不可能达到非常高的准确性。
二、增强提供农村气象信息产品的责任意识
政府的职能包括政治职能和社会管理和服务职能,政府通过国家气象部门直接为社会提供气象公共产品和公共服务。农业在国民经济中的特殊地位,决定了作为提供农村气象信息产品主体的各级气象部门必须坚持以为农业服务为重点,以为农村供给多种多样及时准确的气象信息产品为责任,坚持“公共气象”的发展方向,充分认识增加农村气象信息产品的重要意义和迫切性,进一步树立面向农村、面向农民服务的意识,把为农业生产经营活动提供更多的气象信息产品作为本部门的重要职责和工作任务,切实履行好气象部门作为公益性事业单位的公共服务职能。
三、产品供给不够及时性
时间性强是气象信息最重要的特征之一,不能将气象信息及时传递到使用者手中,再准确的气象信息也是枉然。一些气象灾害,例如雷雨大风、龙卷等,其预警时间较短,将预警信息迅速传递出去是关键。用户若能及早知道突发性灾害天气的影响时间和区域,也许仅仅是提前几分钟得到警报,还能为采取适当的防御措施争取时间。
四、具体措施
中国气象工作的出发点和落脚点在于为社会提供公共产品和服务,气象部门必须以需求为导向,以满足服务对象的要求为目标;以科技创新为主线,完善服务机制,完善气象信息传递渠道;坚持气象现代化建设,不断提高天气预报的精度、时效和针对性,不断拓展气象服务领域,积极做好以农业为主的综合信息服务。
1、需要转变观念:由对农业生产的气象服务转变为对农村生产经营、安全保障、生活质量等各方面的气象服务。只有转变观念,才能解放思想,扩展服务思路;才能凸显出对农村需求开展调查研究的重要性认识,促进气象服务人员对农村气象服务需求的理解。转变观念,是提高认识的基础,是促进农村气象服务持续发展的前提。
2、加强对农村气象灾害的科学研究,提升农村气象灾害的防御能力。应针对我国农村气象灾害频繁发生的实际,加强重大灾害性天气发生机理的研究,努力提高预报水平和预报时效;加强农业病虫害发生气象条件的研究,为改善农村经济结构、发展品牌农业产品做出贡献。
3、建设新型生态与农业气象业务,提升气象为粮食、生态安全服务能力。调整和完善农业气象观测站点布局和观测任务,建设新一代生态与农业气象业务,提高农业气象灾害监测、预警、预报、评估能力;依据农业气候区划成果优化农业生产布局,开展农林病虫害发生气象条件研究,提高农林病虫害的气象预测预报水平。加强对农业生产的气象科技指导,为提高粮食产量提供气象保障;建立基于遥感监测为主、地面监测为辅的省级生态气象观测、预测预警和评估业务服务系统,对我国主要粮产区进行生态气象监测和综合评价。
农村地区地域广阔,人员分散,农民经常在野外工作,如何把重要的天气信息及时传播给农民,是需要加强的方面。
对于常规预报,如24小时、48小时预报,农民通过收听广播、收看电视,相对比较容易得到。对于重要天气,特别是突发性灾害性天气,及时服务很重要,短时滚动预报很有效。但目前的传播、直播渠道就显不足。建设更多直接传播的信息快速通道,是需要加强的方面。
关键词 气象服务;形式;重要性;建议
中图分类号 P451 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)05-0262-01
气象服务是气象事业的立业之本,它处于整个气象工作的首位,在促进社会发展以及提高人民生活质量等方面发挥着重要作用[1]。加强气象服务工作是基层气象部门重点工作之一,也是气象工作人员的责任和义务。且末县地处塔里木盆地东南缘,昆仑山、阿尔金山北麓,为全国面积第二大县。现有耕地面积8 400 hm2,盛产优质棉花、红枣等,石油、水土、矿产、旅游等资源丰富,优势突出。遵循县委“农业稳县、矿业兴县、石油富县、生态立县”的发展战略,结合自身优势,做好气象服务工作,为实现“矿业且末、红枣且末、生态且末、美丽且末、幸福且末”贡献力量。
1 气象服务形式
1.1 积极开展春播气象服务
春季主要农事活动都已开始,做好春季气象服务工作尤为重要。加强对春季气象服务工作的组织领导,把做好春季农业气象服务和决策服务作为气象服务工作的重点,有针对性地组织好为农气象服务工作。针对地方气候特点做好寒潮、大风、沙尘等天气的预报服务,避免或减少气象灾害造成的损失,提高农民收益。
1.2 为重大民生工程建设提供保障
民生工程是切实保障公民基本权利、提高人民群众生活水平的一项惠民政策,是政府为民办实事、办好事的“民心工程”和“德政工程”。因此,扎实做好民生工程的气象服务就是为民办实事。结合机场迁建项目、大石门水库建设项目、山区风力发电项目,提供靠前服务,得到了政府和项目建设方的肯定和赞誉,取得了实效。
1.3 做好汛期气象服务
汛期天气复杂、天气气候形势异常,坚持防汛抗旱两手抓,提高认识和增强气象服务的敏锐性,确保汛期气象服务工作万无一失。建立和完善面向车尔车臣河、昆仑山地质灾害隐患点的定量降水实时估测业务和精细化预报业务,做好暴雨诱发山洪地质灾害气象风险预警服务。针对暴雨、雷雨大风及冰雹等局地性、灾害性天气的监测预警需求,充分利用卫星、自动气象站等获得的实时探测资料,加强天气实时监视,努力提高短时临近预报能力。
1.4 做好秋收与秋种气象服务
充分认识秋收与秋种气象服务的重要性,高度重视秋收、秋种气象服务工作。以图文并茂形式制作秋收与秋种进度、前3 d秋收秋种区天气实况及其影响、未来3 d天气对秋收、秋种区影响分析以及应对措施建议的服务产品。加大信息共享,服务社会,通过网站、报刊、电视等媒体扩大秋收、秋种气象服务覆盖面。做好秋霜冻的预测预防工作,制作专题服务材料,为县政府及农业等相关部门提供专项服务。
1.5 积极开展人工增雨雪作业
且末县地处欧亚大陆腹地,南有青藏高原及昆仑山横卧,暖湿空气不易流入,北有天山阻断,水汽来源很少。为缓解农牧业生产用水紧张矛盾,积极做好空中水资源开发和利用。现阶段正逐步实现人工增雨(雪)作业从传统的防灾减灾向防灾减灾、缓解空中水资源短缺以及改善生态环境等多领域、多目标延伸。
2 加强气象服务工作的建议
2.1 提高决策气象服务质量
决策气象服务是为各级党、政、军领导和决策部门指挥生产、组织防灾减灾,以及在气候资源合理开发利用和环境保护等方面进行科学决策提供气象信息。因此,要以高度的政治责任感做好决策气象服务。充分利用预报工具,发挥预报人员的主观能动性,进一步提高气象预报准确率;加强气象灾害能力建设,减少灾害性天气的空报漏报,为政府防灾救灾提供依据;改进和创新服务手段,纸质材料、口头汇报、电话服务、短信服务等传统服务方式必不可少,同时还要强化网络服务、电子显示屏、综合业务平台等的优势。
2.2 完善公共气象服务手段
以“无微不至、无所不在”的服务理念,不断丰富气象服务产品,完善服务手段,提高精细化服务水平,准确及时为农民提供气象信息。充分发挥为农服务综合业务平台的优势,使其在且末县红枣产业、棉花产业等为农服务中发挥防灾减灾作用;双语气象预警大喇叭、乡镇(村)气象协理员和信息员很好地解决了为农服务的“最后一公里”问题;气象服务电子触摸屏终端操作简单,内容丰富,能够深入农村、基层一线,贴近老百姓,使老百姓能够掌握更多气象信息;联手电视、广播、报纸、网络等传播媒体,加大气象知识宣传力度,实施“千村万户”气象知识普及工程,扩大气象为农服务范围,提高气象为农服务水平[2-3]。
2.3 延伸气象服务领域
近年来,由于经济社会持续快速发展,公众对气象服务产品的需求越来越多,气象服务的覆盖范围不断扩大,气象服务领域不断拓宽。坚持以各行各业的需求为导向,不断提高服务的针对性和专业化水平。积极开展气象灾害动态监测、预警预报、应急处置和跟踪评估等工作。农业气象服务要从传统农业向现代农业拓展延伸,由过去主要为种植业服务,拓展到包括农、林、牧、渔业以及农产品储运加工等大农业服务,由为农业“避害”服务,拓展到“趋利”服务等[4-5]。专业气象服务要由传统的农业气象、人工影响天气服务向地质灾害气象、交通气象、旅游气象、能源气象、城市气象、环境气象等服务领域拓展,为国民经济建设和社会发展全面服务。
3 结语
气象服务工作关系到人民群众的生产生活、关系到诸多领域的生产发展、关系到经济社会发展等方面。切实加强气象服务是时代赋予的重任,因此气象工作者要全力以赴,加强气象观测体系建设,提升气象灾害监测预警能力;加大气象科技创新力度,提升气象科技支撑能力;抓好气象灾害防御工作,提升气象防灾减灾能力;做好气象灾害风险管理,提升气象决策服务能力。
4 参考文献
[1] 任宜勇.新疆决策气象服务指导手册[M].乌鲁木齐:新疆大学出版社,2006.
[2] 周长江,薛新慧.关于基层台站气象服务工作的几点思考[J].沙漠与绿洲气象,2009(S1):198-199.
[3] 杨志强.开辟农业气象服务新领域的若干思路[J].福建气象,2002(3):46-47.
【关键词】气象数据;通信系统设计;数据采集
前言:
在进行气象采集数据通信系统设计的过程中,气象部门要能掌握气象监测技术的性质和重要性,从而将其技术科学规范的运用在气象采集数据通信系统中,这样气象部门就可以实时检测气候,从而采集准确数据信息,以便于为人们播放天气。研究显示,气象监测技术主要具有ZigBee和GPRS这两种性能,该监测技术通过与网络的连接,实现气象数据采集,这样十分便于气象部门对气象采集数据系统的管理,这样就可以提升气象数据采集的效率。
1.关于气象数据采集与发送的硬件设计的研究
在设计气象数据采集通信系y的过程中,设计人需要合理的运用GPRS技术,但需要注意的是在运用GPRS技术的过程中必须要确保在GSM的基础之上,这样就可以建立一个较为完整的数据交换系统。之所以这样做其主要原因在于气象数据采集系统中数据业务承载性能,十分便于数据传输和采集。因此,设计人员必须要对GPRS技术受到重视。
1.1 MCU的选择设计。在选择设计MCU的过程中,设计人员一定要控制电压的范围,在控制电压范围的过程中,设计人员可以运用双时钟技术,这样设计人员就可以准确的了解MCU的全部功能,进而根据其功能科学的展开设计。其次,在设计MCU的过程中,设计人员需要做好控制命令工作,这样即使在野外也可以获取大量的数据信息,之后设计人员在将MCU与通信设备相连接,这样就可以顺利的纯传输数据,实现接口数据的匹配[1]。
1.2 温度测量电路设计。在设计温度测量电路的过程中,设计人员要根据气象数据采集的实际情况,合理的选择传感器,然后运用传感器模拟温度信号,这样气象数据采集通信系统在运行的过程中就可以将模拟温度转换为真实的信号数据。其次,设计人员在采用一线总线的方法,将数据信号传输到MUC中,但在此过程中设计人员要注意校验码的传输,否则将传输过程将会受到外界信号的干扰,影响数据传输的精准度。
1.2.1 电压测量电路设计。通过不断的实验证明,气象部门要想有效的设计气象数据采集通信系统,气象部门就应严格遵循相关的要求,科学规范的进行电压测量电路设计。在设计电压测量电路的过程中,设计人员需要选择气压传感器,这样可以有效的控制电压测量的范围。但如果测量范围超过了单片机的接口范围,设计人员一定要及时的将收集的信号输入到单片机中,以便于单片机处理电阻电压。
1.2.2 风向测量电路设计。风向测量电路设计是气象数据采集系统设计重要的组成部分,其设计原理主要和系统风向测定有关,是将风向信号传输到相关的装置设备中,其装置设备就是格雷码光。然后设计人员在根据其原理展开深入的分析,这样就可以获取准确的数据信息,以便于气象部门的读取[2]。
2.关于系统的软件设计的分析
2.1 下机为软件设计。下机软件设计的效率严重影响气象数据采集通信系统的设计,在进行下机软件设计的过程中,设计人员需要重视编程语言的使用,将其相关的编程语言安置在相关的处理器中,这样系统就会将所采集到的数据进行循测和格式转换,单品机在此过程中也会起到一定的作用。其次,设计人员要使用无线数据,将转换是数据传输到相应的模块当中,但是单品机在运转的过程中需要接受上机软件命令。
在设计下机软件过程中,设计人员要能运用科学的方法纠正错误的气象数据首先,要选择相同的单品机进行抽样对比,然后在根据单片机运行时间科学进行数据计算,最后采用CRC来进行校对工作,这样设计人员就可以根据最初设定的程序,提升数据采集准确性[3]。
2.2 上位机软件设计。在进行上位机软件设计的过程中,设计人员必须要有一个软件设计平台,才可以在设计上机位软件的过程中对相关的控件和数据进行控制,只有做好相关数据的控制上机位软件设计才会更加具有合理性。在完成上机位软件设计的过程中,设计人员要需要将相关的数据信息进行储存打印,以便于日后设计气象数据采集通信系统的参考。其次,设计人员要采用压缩的方法,转换BCD码编数据格式,做好数据格式的排列,这样设计人员就可以科学的安排时间,并有效的提升数据采集的速度。此外,设计人员要将采集的数据绘制成曲线,这样就可以掌握气象信息的动态。
经过上述分析,气象部门在展开气象数据采集通信系统设计的过程中,气象部门需要对设计人员加强指导和培训,要能让设计人员意识都设计该系统对气象部门发展的重要性,而且做好该系统的设计,不仅有主要气象部门的发展,也能为我国农业带来良好的影响。
结束语:
总而言之,在设计气象数据采集通信系统的过程中,气象部门必须要按照相关设计要求,规范的进行设计,否则,气象数据采集通信系统将无法在实践工作中顺利的实现。其次,设计人员需要掌握该系统相关的软件设计和程序设计,进而有秩序的进行设计。设计人员在设计气象数据采集通信系统的过程中必须要具备较强设计能力和综合素养,对气象数据采集通信系统设计做出正确的判断,只有这样气象数据采集通信系统设计才会更加符合气象部门的要求和标准,进而在实践过程中为气象部门提供准确的数据信息。
参考文献:
[1]于慧彬,李小峰,齐鹏. 基于双冗余以太网通信的气象实时观测数据采集网络传输系统的设计与实现[J].海洋技术,2012,(23):31-35.
(一)指导思想。以科学发展观为指导,坚持公共气象发展方向,以促进经济社会发展和保障改善民生为宗旨,以防灾减灾、保障国家粮食安全、改善生态环境等为重点,以气象科技和人才为支撑,以创新体制机制为动力,以项目建设为重要抓手,努力实现气象工作政府化、气象业务现代化、气象服务社会化,不断增强气象事业对全县经济社会发展的保障能力。
(二)总体布局。根据我县经济社会发展对气象现代化的需求,统筹城乡一体化业务布局,建立结构完善、功能先进、保障有力的全县气象灾害监测、预报、预警业务体系;建立完善广覆盖、多样化、个性化的县、乡、村三级气象服务体系。围绕粮食生产核心区建设,完善现代农业气象监测、预报及服务体系;围绕我县经济建设,增强城市气象现代化龙头带动作用;围绕农村经济社会发展,增强县级气象现代化综合业务服务能力。完善双重管理体制,建立与新型业务服务体系相适应的气象事业结构。
(三)主要目标。到2020年,建成覆盖城乡的公共气象服务体系、功能先进的气象预报预测体系、布局科学的综合气象观测体系、可持续发展的气象事业支撑保障体系。气象防灾减灾和气象为农服务能力显著增强,应对气候变化和生态环境建设保障支撑能力显著提升,气象灾害监测预报预警准确率和精细化程度明显提高,气象服务领域更加广泛,基本满足我县经济社会发展对气象服务的需求,建成与气象事业发展相适应的气象现代化体系,气象事业整体实力显著提升。
二、重点工作
(一)加快推进气象综合观测体系现代化
1.加强立体化、高覆盖、全天候的综合气象观测系统建设。完善气象卫星接收、自动气象站、移动应急气象等监测系统,加快农业气象自动观测系统建设,加强对各类农作物长势和田间环境状况的实时监测。建立中心城区自动化气象监测网,提升城市内涝、温室气体、雾霾、负氧离子、雷电等环境气象监测能力。建立部门间气象观测站网规划建设协调机制,将交通、旅游、水利、林业、环境等各类专业气象探测设施纳入气象综合观测网总体布局,在山洪地质灾害敏感区加密布设监测设备。
2.加强气象信息网络和装备保障能力建设。加快建立完善气象、水利、国土资源、林业、环保、交通运输、电力等部门间气象观测相关信息共享机制。全面完成县级气象防灾减灾及应急指挥高清视频会商系统项目建设,实现国家-省-市-县四级高清视频会商互联互通,推进气象防灾减灾视频会商系统与各级政府相关部门互联互通。建设高性能计算机系统和高速宽带气象信息网络。
3.强化气象探测环境保护。依法加强气象探测环境保护工作,严厉打击制止破坏探测环境的违法行为。县政府吸纳县气象局为本地规划委员会成员单位,将气象探测环境保护纳入县级城乡规划,制定专项保护规划,保证气象探测信息的代表性、准确性、连续性。
(二)加快推进气象预报预测体系现代化
4.提高预报预测准确率和精细度。进一步优化气象预报业务布局,开展定量降水预报、灾害性天气诊断分析、中尺度天气分析、环境气象和集合预报应用业务。开展城市、乡镇及重点区域精细化天气预报,建立分灾种气象灾害监测、预报预警平台,提高灾害性天气分区预警准确率和预警时效。
5.加强现代气象预报系统建设。以数值预报产品和多种观测资料综合应用为基础,不断完善天气、气候预测预报系统。重点加强灾害性天气监测和短时临近预警技术体系、定量降水估测与预报技术体系、精细化要素预报技术体系和气候预测业务系统建设。加强中小河流洪水和山洪地质灾害防治气象风险预警系统建设,加强水文气象、森林火险气象等级预报、交通气象、旅游气象和以雾霾监测预警、空气污染气象条件预报预警、空气质量预报为重点的环境气象等专业气象预报预警业务系统建设。建立各类预报产品检验评估系统。
(三)加快推进公共气象服务体系现代化
6.推进基本公共气象服务均等化。各乡镇(街道)要将基本公共气象服务纳入乡镇(街道)公共服务体系,并列入当地公共服务发展规划。政府部门及有关公共服务机构要按照各自职责推进公共气象服务体系建设。不断丰富气象观测、天气预报、灾害预警、影响评估、气候资源开发利用、气象为农服务、气象为城市运行服务等公共气象服务产品。
7.提高气象防灾减灾和气象应急服务能力。完善“政府主导、部门联动、社会参与”的气象防灾减灾工作机制,完善分灾种的气象灾害应急预案,建立健全气象灾害预警社会应急联动响应机制,提高突发气象灾害的应对处置能力。完善农村基层气象防灾减灾组织体系,全面推进乡镇气象防灾减灾标准化建设。加强乡村气象信息服务站和气象信息员队伍建设,做到县乡有分管领导、乡有气象信息服务站、村有气象信息员。充分发挥气象协理员、气象信息员、重点单位气象安全员的重要作用,加强业务培训,为其配置必要的装备,给予必要的经费补助。
8.完善气象灾害预警信息及传播网络。加强气象服务业务系统建设,建立完善突发公共事件预警信息平台。媒体、通信企业和社会单位要依法承担社会责任,建立健全气象预警信息传播“绿色通道”。统筹推进学校、医院、车站、旅游景点、建设工地等人员密集区和公共场所以及农村社区气象信息接收设施建设。
(四)加快推进气象为农服务体系现代化
9.深化高标准粮田气象服务与保障体系建设。按照《高标准粮田气象保障能力建设标准》的要求,在高标准粮田区域内建设高标准的现代农业气象科技示范园,布设自动化农业气象观测系统和多种先进仪器设施,加快农业气象适用技术示范与推广基地、农业气象灾害预报预警系统和农村气象综合信息传播平台建设,将农村综合气象信息服务站和人工增雨防雹作业标准化固定炮站融入农业技术推广区域服务站建设,做到同时规划、同时建设、同时使用。进一步健全农村气象灾害防御体系和农业气象服务体系建设。
10.加强人工影响天气基础设施和科技能力建设。建立健全县级人工影响天气作业指挥通信系统、效益评估系统和空域申报审批系统,加快标准化固定炮站建设和作业装备更新,加强专业技术管理和队伍建设,提高人工影响天气作业能力、管理水平和综合服务效益。
11.开展面向新型农业经营主体的直通式气象服务。将乡镇综合气象信息服务站融入新型农业经营体系示范乡镇建设,不断改进气象服务手段,丰富气象服务产品,拓展气象服务领域,充分利用气象短信平台、电子显示屏、气象预警大喇叭、电视、网络等媒介开展面向农民合作社、家庭农场、联合社、联合体等新型农业经营主体的直通式气象服务。
(五)加强支撑保障体系建设
12.推进气象科技创新与成果应用。把气象科技工作纳入各级科技发展规划和年度项目研究计划,增加气象科技投入,加强气象科技创新能力建设。重点围绕灾害性天气监测预警、精细化天气预报、短期气候预测、农业气象、气象灾害影响评估、气象自动观测、观测资料融合应用、气候资源开发利用、气候变化影响评估与应对以及人工影响天气等方面的攻关研究,落实重点科技项目,加快关键技术研发及成果转化。
13.加快推进“一流台站”建设。本着整体规划、适度超前、功能完备、布局合理的原则积极推进基层气象“一流台站”建设,加快推进基层气象台站基础配套设施建设和业务平面升级改造,提升基层气象台站现代化水平,着力解决基层台站综合气象服务能力与经济社会发展需求不相适应的矛盾,力争在2020年全面完成我县基层气象“一流台站”建设。
14.加强气象机构和人才队伍建设。各乡镇(街道)要按照发展气象事业的要求,加强气象人才队伍建设,将气象干部纳入各级干部培训计划;加强气象创新团队培育,加快学科带头人培养并落实相应人才政策。将基层气象协理员、信息员、安全员队伍建设纳入全县农村实用人才素质提升工程。
15.大力普及气象防灾减灾和应对气候变化知识。各乡镇(街道)要组织实施《气象科普发展规划(2015-2020)》,把气象防灾减灾和应对气候变化科普工作纳入全民科学素质行动计划纲要,列入领导干部教育培训计划。充分利用科技、文化、教育等资源,并依托各类科普场馆、文化场所、宣传专栏、气象台站等建设气象科普平台。积极开展世界气象日、防灾减灾日等气象宣传活动,推动气象科普进学校、进社区、进农村、进企业,增强社会公众气象防灾减灾和应对气候变化意识。
三、保障措施
1.建立完善气象现代化建设公共财政保障机制。统筹推进全县气象现代化协调发展,将发展气象现代化所需的基本建设投资和事业经费纳入本地经济社会发展计划,在安排财政预算时统筹考虑,并随着经济发展和财力增长逐步加大对气象现代化的投入。
2.积极推进气象现代化项目建设。加快启动“十二五”气象灾害监测预警与防御工程和县级气象机构基础设施等项目建设。积极推进中心城区内涝、雾霾监测预警系统和高速公路气象灾害监测预警服务系统建设。“十三五”期间持续推进气象预报预测能力、气象防灾减灾能力、应对气候变化能力、改善生态环境气象保障能力等项目建设。县发改委每年要制定气象现代化重点项目建设计划,并将建设项目列入本地经济社会发展规划,保障建设项目顺利实施。
3.依法推进气象社会管理工作。加快推进公共气象服务、气候资源开发利用与风险评估、气象探测环境保护、气象预警信息传播和人工影响天气等制度建设。强化气象灾害防御准备监督检查、防雷安全管理、重点工程气候可行性论证、气象探测环境保护、预报预警统一、行业气象管理等气象社会管理。
为贯彻落实浙江省政府办公厅《关于加强气象服务“三农”工作的意见》(浙政办发〔2010〕157号)和绍兴市政府办公室《关于加强气象为农服务的意见》(绍政办发〔2011〕77号)文件精神,深入推进城乡基本公共气象服务均衡发展,提高“三农”防御气象灾害和气象为现代农业服务的能力,经市政府同意,现提出如下实施意见:
一、充分认识气象服务在“三农”工作中的重要性
农村是气象灾害的多发区,也是气候的敏感区,气象工作与“三农”工作有着密切的联系。气象工作关系农业的科学发展,加强气象工作,既有利于防范、减轻气象灾害对农村和农业的危害,又有利于趋利避害,优化农业经济结构,提升农业效益;气象工作关系农村的和谐稳定,农村气象灾害防御能力薄弱,极易造成生命财产损失和社会的不稳定;气象工作关系农村的民生改善,极端气候事件的频发,对农业生产和农民生活造成严峻威胁。各乡镇(街道)、市直有关部门要充分认识气象服务“三农”工作的重要性,把气象为“三农”服务工作作为统筹城乡发展、夯实农业农村发展的基础工作来抓,不断提高全市农村气象服务和气象灾害防御水平,为积极改善农村民生、发展现代农业和全面建设小康社会作出积极贡献。
二、全面推进农村气象灾害防御体系建设
各乡镇(街道)、市直有关部门和单位要按照《意见》要求,以减轻农村气象灾害损失,提高农村气象灾害防御能力为目标,争取在3年时间内,基本建成“政府主导、部门联动、社会参与”的农村气象灾害防御体系。
(一)加强农村气象灾害监测预警能力建设。要加快现代化农业气象观测系统建设,整合气象、水利、国土等部门资源,优化布局,加密站点,统筹推进曹娥江流域、山洪地质灾害易发地区等农村重点部位的气象灾害监测系统建设。因地制宜开展特色农业、生态农业、设施农业等现代农业的监测分析,开展农业气象灾害预报和农用天气预报,进一步提高监测预报的准确性、灾害预警的时效性和风险评估的针对性。
(二)加强农村气象防灾减灾组织建设。各乡镇(街道)、市直有关部门气象防灾减灾领导机构,统筹协调做好气象灾害防御工作。做到重点部门有联络员,每个乡镇有气象协理员,每个村有气象信息员,落实气象灾害应急响应、组织灾害防御、传播气象灾害预警信息、反馈受灾情况和气象灾害科普宣传等工作。
(三)加强农村气象灾害应急处置措施的建设。2011年编制出台《上虞市气象灾害防御规划》,全面完成所辖乡镇气象灾害应急预案建设;开展农村气象灾害应急预案的编制修订,突出实用性和可操作性,进一步优化各气象灾种的应对措施和处置程序。积极开展气象灾害预案演练,提高农村群众自救互救能力及各单位协同作战水平。
(四)加强气象灾害风险管理机制建设。要建立气候可行性论证制度和气象灾害风险评估制度,并纳入城乡规划和工程建设项目行政审批工作;重点加强对农村重要基础设施建设、农村迁建选址、农民建房等的气象灾害风险评估,避开气象灾害风险区和隐患点,避免和减少人员伤亡和财产损失;积极开展乡镇、村(社区)和重点单位的气象灾害应急准备认证工作。
(五)加强农村防御雷电灾害能力建设。要按照规范标准,科学设计、安装防雷装置,推进农村学校等公共设施、企业以及成片农民新村的防雷设施建设,并逐步纳入当地政府建设项目的审批管理。气象部门会同相关部门组织编制农村住宅防雷装置设计安装指导图集,引导农民按防雷规范标准建房,提高农民防御雷击灾害的能力。要加强农村防雷减灾科普与宣传,提高农民防御雷击灾害的能力,建成一个农村防雷科普示范点。
三、全面推进气象为农服务体系建设
以基本公共气象服务城乡均等化为目标,以现代农业园区和粮食生产功能区为重点,争取用3年时间,基本建成结构科学、布局合理、功能先进的气象为农服务体系。
(一)开展保障粮食安全的气象服务。气象部门要开展针对粮食作物关键农事时期的农用天气预报服务;农林渔牧部门要加强与气象局的合作,及时开展重大气象灾害影响的会商分析,指导农户采取抗灾避灾措施,保障全市粮食生产的安全和稳定。
(二)推进现代农业“两区”气象服务。根据发展现代农业园区、粮食生产功能区的服务需求,在“两区”建立具有当地特色的现代农业气象观测站,完善“两区”服务机制,制订服务规范和业务流程,通过两年时间,建立二个园区气象工作室和一支园区气象信息员队伍。探索建立现代农业气象服务试验基地,提升农业气象观测和小气候观测能力。完善气象为农服务“联系卡”制度,为农业专业大户、专业合作社、农业企业开展“一对一”气象服务。
(三)加强气象灾害预警信息在农村的传播。建成以气象服务系统为依托的县(市)级突发自然灾害预警信息平台,完善乡镇、村及气象灾害敏感行业(单位)和易发风险区的气象灾害预警信息接收机制,逐步建成农村气象灾害预警大喇叭、iTV气象直播频道、电子显示屏等多种农村气象信息接收设施,使气象信息进村入户,为农民防御气象灾害和安排生产生活提供服务。深入开展各类气象科普教育、气象信息应用培训等活动,增强农民的气象信息运用能力。
(四)加强农业气候资源开发利用。深入挖掘农业气候资源生产潜力,科学规划农业生产布局,为合理调整农业种植结构提供决策支撑。围绕农业结构调整和农村环境建设,认真组织开展气候资源普查评估和精细化农业气候资源区划,结合农业区域开发、商品粮基地建设、良种引进等开展气候可行性论证、动态预警服务;落实人工增雨作业经费、装备和队伍等,开展针对农业抗旱、水库蓄水、缓解高温及森林防火的人工增雨作业。
四、以“气象防灾减灾标准化乡镇”建设为载体,推进气象为农服务“两个体系”建设
全市要在建设农村防灾减灾示范乡镇的基础上,以点带面,按照“有气象工作站、有气象协理员、有气象灾害应急预案、有气象监测设施、有气象信息接收设施、有气象科普活动”为内容的“六有”标准,全面推进气象防灾减灾标准化乡镇(街道)建设工作,积极开展创建示范村(社区)的试点工作。争取3年内完成所有乡镇(街道)气象防灾减灾标准化建设和20个气象防灾减灾示范村(社区)建设。市财政部门要大力支持,市气象局要加强指导,各乡镇(街道)要抓紧推进。对已通过省级气象防灾减灾示范乡镇验收的单位,要按照标准定期复查,真正发挥示范作用,提升基层气象灾害防御工作的规范化建设水平。
五、切实加强气象为农服务工作的领导
(一)加强组织协调。各乡镇(街道)要把气象服务“三农”工作摆在当地农业农村工作的重要位置,把气象为农服务工作纳入乡镇(街道)的工作目标责任制考核、新农村建设考核和基本公共服务均等化行动计划的重要内容。切实加强联系协作,发改、财政、规划、国土、水利、农林等有关部门要各司其职,相互配合,共同支持和参与气象为农服务工作。
【关键词】输变电设备 在线监测 智能电网
随着能源短缺问题日益严峻、供电可靠性要求不断提高,电网运营面临巨大挑战,传统预防性试验的局限性已经愈演愈烈,智能化成为国际电网发展的必然趋势,输变电设备状态监测技术已成为实现智能变电站建设的关键支撑技术,更是智能变电站建设的核心内容。
1 我国在线监测技术的研究近况
我国对智能电网的研究稍晚,但是发展较快,已经在相关领域做了大量的研究,取得的多项研究成果达到了世界先进水平。国网公司的智能电网的变电环节,提出实现高压设备的智能化,在信息化接入方面提供完整地解决方案,并在高压设备智能化方面进行了大量研究。状态监测技术是在状态检修对电网机器设备的状态信息获取、分析和评判的基础上发展起来的,但是现阶段由于缺乏统一平台,各类监测装置各自为政,孤立运行,资源不能共享。同时在线监测数据无法与其他重要状态量有机结合,未能有效发挥其辅助诊断作用。
2 我司实施在线监测技术的应用评估
我公司正努力实现我国电网从传统电网向智能电网的升级和跨越,在线监测技术已趋于完善。下面随机抽查了辽宁省公司2013年6月份变电设备在线监测装置质量评估报告。
报告中,由鞍山供电公司运维的型号为ZF-3000的代家沟1#变压器油色谱接入率达到93%以上(以抽查10例的平均值计算),准确率高达95%以上(以抽查10例的平均值计算)。由大连供电公司负责的型号为ZF-3000的万宝#2变油色谱准确率达到82%,而北石洞#1变油色谱的准确率则是94%。
其中,由辽宁省电力有限公司检修分公司负责维修的穆家变011PⅠA相油色谱接入率高达100%,准确率达到98%以上;采用微水的穆家变011PⅠB相微水接入率也高达100%,准确率95%以上。我们在看到在线监测技术取得重大成果的同时,也要注意存在的一些问题。
序号 变电设备名称 在线监测装置类型 装置型号 缺陷内容 处理情况 误报信息
1 丹海110#全工况 导线温度监测,覆冰监测,微气象监测,图像监测 XZ100503R13 温湿度数据不准确,图像不能上传 准备更换温湿度传感器(SHT75)及连接线;更换图像板(LM909板含图像压缩模块)、 备英飞拓高速球机及连接线; 是
2 李工线8#全工况 导线温度监测,覆冰监测,微气象监测,图像监测 XZ100503R25 无数据 准备更换主板(综合采集板) 是
3 庄宝线#229全工况 导线温度监测,覆冰监测,微气象监测,图像监测 XZ100503R08 温湿度不准确,图像不能上传 准备更换温湿度传感器(SHT75)及连接线;更换超声波两要素气象站(非V1.0版本)及连接线;更换图像板(LM909板含图像压缩模块)、备英飞拓高速球机及连接线; 是
4 董北线17#全工况 覆冰监测,微气象监测,图像监测 XZ100503R27 温湿度数据不准确,图像不能上传 准备更换温湿度传感器(SHT75)及连接线;更换超声波两要素气象站(非V1.0版本)及连接线;更换图像板(LM909板含图像压缩模块)、备英飞拓高速球机及连接线; 是
表1 辽宁省公司06月输变电设备在线监测装置质量评估表
3 在线监测技术及其应用中存在的问题
(1)规范在线监测装置的技术要求:目前,尚无电气设备在线监测技术相关的国家标准和行业标准,也没有在线监测装置入网检测标准。 由于无统一设计规范和技术标准,不同厂家生产的在线监测装置在通讯规约、现场总线、报警阈值、数据库和专家诊断软件等方面差异较大,难以统一规范地进行数据集中、远程传输和分析。带电检测方面,目前的紫外成像检测仪在敏感度、 可见光影像放大度等方面的性能已经十分优异,可以很好地为电晕定性定位,确定电晕有没有在关键部分产生。 但对于那些已经确认了的,发生在关键重要部件的电晕放电,是立即进行设备维修还是可以等待,目前仍没有一个很好的导则。
(2)在线监测装置运行稳定性有待提高:通过上表可以看出,虽然在线监测装置在电网内应用越来越多,但由于很多装置在技术上并不十分成熟,其运行稳定性较差,功能也有待完善。 实际应用情况表明,一些早期的监测装置存在设计不合理、原理不准确等问题, 需要综合考虑新工艺和新技术进行改进和完善,提高其稳定性和准确性,确保传感器等重要部件的自身质量和现场测量中的可靠性,才能提高在线监测的效果。
4 输变电设备在线监测技术未来发展趋势
随着计算机技术、电子技术、通信技术等现代技术的不断发展,在线监测技术在电力系统及输变电设备在线监测中的作用及重要性越来越突出,在线监测技术的应用,在输变电设备运行状态监测及故障诊断中展示出较大优越性,但其在应用中仍存在着一定问题,如缺乏状态监测技术要求及指标,故障诊断机制不够完善,在线监测系统软件及硬件在运行中稳定性偏低,容易出现误报、错报等问题。相信随着科学技术的进一步发展,输变电设备在线监测系统越发完善,其自动化、智能化水平不断提高,在保障电力系统可靠安全运行中发挥更大作用。
5 结语
智能电网已成为未来电网发展趋势,输变电设备状态监测系统是实现输变电设备状态运行检修管理、提升输变电专业生产运行管理精益化水平的重要手段。实现输变电设备状态运行管理具有积极而深远的意义。
参考文献:
关键词 地质 灾害 预防
地质灾害作为一种阻碍正常经济建设、危害社会和人民生命财产安全的主要自然灾害,其危害性已日益受到社会广泛的关注和重视。那么,如何做好地质灾害的预防工作呢?
一、我国地质灾害的特征与危害
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
二、地质灾害预防的重要性
我国为地质灾害多发、易发地区,每年因地质灾害造成的损失巨大,而其中大多数都是人为引发的地质灾害。地质灾害防治事关人民群众生命财产安全,事关科学发展观的落实,事关社会主义和谐社会的构建,做好这项工作人命关天、意义重大,因此切实有效防治地质灾害,从源头上控制和减少地质灾害具有十分重要的现实意义。地质灾害防治工作是一项长期性、艰巨性的任务,面对性质迥异、危害程度不等的各类突发性地质灾害,必须制定出多套应急措施,全方位、多举措的应对地质灾害,从而有效保护人民群众生命财产安全,有力保障各项建设的顺利进行,促进经济社会的可持续发展,维护社会的稳定。
三、提高地质灾害预防能力的措施
1、加强宣传,提高全社会的地质灾害防治意识
积极开展地质灾害防治知识宣传,内容可包括国务院《地质灾害防治条例》、《地质灾害防治管理办法》等有关法律法规,地质灾害的种类、防治、预报、报告制度,如何安全选择村民住宅用地防范地质灾害,在雨季如何开展地质灾害应急处理,灾害发生时如何处置及应急救灾等内容。各地可按当地实际情况,适时公开进行专题学习和培训活动,通过报纸、广播、电视、张贴宣传画等效方式,广泛宣传地质灾害防治的重要性、必要性以及防灾减灾的相关知识,努力提高广大干部群众的防灾意识和抢险救灾能力。
2、建立气象预报预警制度。
地质灾害的发生大多与强降雨有关。建立气象预报预警制度,主要起警示作用,提醒被预警区的人员在下雨的时候提高警惕,注意防范降雨引发的滑坡和泥石流灾害,其作用类似于雨天提醒大家带把伞。为此,很有必要进一步加强地质灾害群测群防网络的建设与维护工作,强化地质灾害监测,开展实际降雨量监测,一旦发现实际降雨量将要达到地质灾害发生的临界值,立即通知地质灾害危险区的居民采取措施,及时预防避让,减少损失。
3、建立群测群防体系。
群测群防是具有中国特色的地质灾害监测预警体系,也是实践证明的、现阶段我国最直接、最有效的防灾减灾手段。必须动员民间力量,也就是发动群众搞好群测群防,及时发现灾情,及时上报灾情,及时处理灾情。群测群防如同在地灾危险区增加了成千上万个“灾害预警器”,有利于地灾防治工作的全方位开展,有利于提高防灾减灾效率和效果。要着手建立灾害预防体系,逐级落实责任,明确遇到什么情况要上报、报到哪儿。遇到紧急情况,按照事先约定的方式,比如敲锣打鼓或高声呐喊,尽量减少人员伤亡。
4、建立地质灾害监测网络。
不少地质灾害由降雨诱发,为此由国土资源部门和气象部门联合开展的地质灾害气象预报预警工作,是对地质灾害进行区域性的预测预报。因此,根据降雨气象预报,结合地质灾害发生的地质条件,可以对那些主要由降雨诱发的地质灾害进行预测预报。由于气象部门的监测点多集中在市区和平原,在山区的监测点相对少。而地质灾害多发在山区,建立地质部门自己的降雨监测点迫在眉睫。
5、加强地质灾害工程实践
(1)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施