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关键词:量化分析 北京市 高新技术
一、北京高新技术产业选择的基本原则
在世界产业发展呈现新趋势和北京迈向后工业化阶段的背景下,北京高新技术产业选择应坚持以下主要原则:
一是应大力发展战略性新兴产业,培育新的主导产业,把北京建成国家创新中心的战略目标。二是要符合世界产业发展生态化趋势,大力发展绿色、循环、低碳产业。三是要符合后工业化阶段大都市产业结构服务化趋势要求,大力发展现代服务产业,与周边城市形成合理的产业分工。四是要选择具有资源禀赋优势、竞争优势和发展潜力的产业,大力发展最能发挥北京比较优势的产业。五是要大力发展高附加值、高科技含量、低消耗、零污染、劳动密集型的都市型产业,培育并形成若干税收、就业贡献率大的新支柱产业。
二、北京高新技术产业选择的量化分析
本文运用产业规模、水平、潜力、贡献、影响力等五个量化指标对北京高新技术进行横向比较和纵向分析,以确定北京具有比较优势和发展潜力的高新技术产业门类,为政府进行高新技术的产业选择和制定产业政策提供决策依据。
(一)北京研发产业的量化分析
北京研发产业在全国具有绝对优势。从区位商来看,平均达4.6,这说明北京研发产业在全国具有非常显著的优势。从研发经费支出来看,2010年的全国研发经费支出7062.6亿元中,北京支出额为821.8亿元,占全国的研发经费支出的11.64%。从研发经费投入强度来看,北京市的2010年研发经费投入强度为5.82%,全国最高,远远高于全国的1.76%,是位列全国第二位的上海的研发经费投入强度的2倍多。从产值规模和技术市场交易量来看,北京在全国处于绝对领先地位、国际化程度很高。北京市研发产业的产值规模全国最大,技术市场的交易量最大,2009年北京技术成交额为1236.23亿元,占全国比例为40.68%。北京市向全国其它省市输出技术498.18亿元,从其它省市吸纳的技术365.7亿元,技术输出要远远多于对技术吸纳。从产值增长速度来看,近5年以来研发产业产值增长速度都在10%以上,年均增长速度达39.8%,这说明北京研发产业非常具有潜力。从税收弹性来看,近5年来税收弹性均高于1,平均达3.14,这说明发展研发产业非常有利于税收。从就业弹性来看,近5年来就业弹性平均达1.374,这说明发展研发产业也有利于就业。从对GDP贡献率、税收贡献率、就业贡献率来看,近5年来研发产业对GDP贡献率平均为8.6%,对税收贡献率平均为11.6%,对就业贡献率平均为18.2%。以上这些都说明北京研发产业具有实力(体现在区位商、产值规模和技术市场交易量上),也有潜力(体现在研发经费支出、研发经费投入强度和产值增长速度上),还有魅力(体现在其对GDP贡献率、税收贡献率、就业贡献率上),还有利于税收和就业(体现在税收弹性和就业弹性上),因而应继续大力发展。
(二)北京生物医药的量化分析
2010年北京市生物医药产业实现销售收入559.5亿元,其中生物医药制造业实现销售收入483.5亿元,实现工业增加值118.6亿元,在全市36个工业领域中居第5位。同时,北京市还成功实现“北京生物医药创新孵化基地”、“北京生物医药产业基地”两个基地重大项目落地。从产值规模来看,以2009年的数据为例,北京生物制药产业产值为313.08亿元,而全国生物制药产业产值为9443.3亿元,北京生物制药产业产值仅占全国的3.3%,总量明显不足。从经济与社会效果来看,“十一五”时期北京生物医药产业经济效益优势明显,医药流通销售利润率是全国平均水平的2.2倍。而作为全国重要的生物和医药研发中心及原始创新基地,每年全国有近1/10的新药在京产生。从区位商来看,平均为0.912,这说明北京生物制药产业在全国优势不明显。从产值增长速度来看,近5年以来生物制药产业产值增长速度都在10%以上,年均增长速度达23.4%,这说明北京生物制药产业非常具有潜力。从税收弹性来看,近5年来税收弹性均高于1,平均达1.852,这说明发展生物制药产业非常有利于税收。从就业弹性来看,近5年来就业弹性平均为0.584,这说明发展生物制药产业对就业有贡献,但贡献不大。从对GDP贡献率、税收贡献率、就业贡献率来看,近5年来生物制药产业对GDP贡献率平均为1.6%,对税收贡献率平均为1.8%,对就业贡献率平均为1.4%。以上这些都说明生物制药产业实力不足(体现在产值规模、区位商及其对GDP贡献率、税收贡献率、就业贡献率上),但其具有潜力(体现在经济社会效果和产值增长速度上),利于税收和就业(体现在税收弹性和就业弹性上),因此应做大规模,继续大力发展。
“十一五”以来,北京市可再生能源发展迅速,开发利用总量已由2005年的60万吨标准煤增长到2009年的188.3万吨标准煤,年均增长近37%。同时,可再生能源占全市能源消费总量比重明显提高,2010年达到3.2%,比“十五”末提高2.3个百分点。未来一段时期是我国全面建设小康社会的关键时期,是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期,也是首都全面建设“人文北京、科技北京、绿色北京”、向中国特色世界城市目标迈进、加快构建清洁高效低碳现代能源体系的重要时期。依靠科技创新、加快推动新能源和可再生能源发展已成为世界各国应对气候变化、保障能源安全、促进经济发展转型的重要途径。
关键词:数字化;地形测量;作业组织
一、数字化地形测量作业方法
目前在我国,获得数字地图的主要方法有三种:原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。但不管哪种方法,其主要作业过程均为三个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出。
1. 原图数字化
当一个城市(地区)需要用到数字地形图而一时因经费困难、或受到时间等原因的限制时,该方法是再适宜不过的了。它能够充分地利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪、绘图仪再配以一种数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字的成果。如一时连购买设备的经费也难以落实,也可让具备有图纸数字化能力的测绘单位代而为之。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化后数字化,其中后一种要比前一种的精度高、效率高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。而且它所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌,现势性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。
2. 航测数字成图
当一个地区(或测区)很大时,就可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展,数字摄影测量已在我国的某一地区取得了试验性的成功,在不久的将来将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。
该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点。它特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大,如果一个测区较小,它的成本就显得较高。所以现在基本上由一些较大的单位来承担。
3. 地面数字测图
在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区的测绘经费比较充足,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体
化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。
二、数字化地形测量的仪器设备硬件条件
数字化地形测量的仪器设备从控制测量到成果成图输出大致需要GPS接收机、全站仪、计算机、绘图仪以及与之相关的平差计算成图软件、数据传输、交换附件、通讯器材等。仪器设备配置水平较常规地形测量是一个质的飞跃。
三、数字化地形测量工作的人员素质条件
数字化地形测量的技术人员应当熟练掌握测量专业技术、熟练掌握计算机及测绘软件的应用技术,这对测量人员的技术素质提出了更高的要求。
四、数字化地形测量的生产组织
1. 生产工序
数字化地形测量的生产工序可概括为两个环节:一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带,即可平行施工又可顺序施工。与传统地形测量相比,压缩了大量的中间生产环节。
2. 作业方案
数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定,仪器设备条件不同,作业方案变化各异。一般可选用静态GPS网作基本控制,导线(网)、动态GPS作加密控制,支导线(点)补充测站点,全站仪、动态GPS碎部数据采集,进而计算机软件机助成图的作业方案。一定条件下,大比例尺数字化地形测量可以一次性全面布网至测站点,并且可以直接先测图而不受“先控制、后测图”“、逐级加密”等测量原则的约束。
3. 简码法数字化地形测量及其作业流程
简码法是数字化地形测量过程中,观测员给每一个碎部测点赋于一个自定义编码,并依据这种自定义编码编图成图的一种数字化地形测量方法。简码法数字化测图作业流程为:外业数据采集(自定义编码)内业概略编图草图外业补充调绘内业详细编图外业巡回检查最终成果成图。
4. 人员组织
数字化地形测量的一个作业组采用简码法时宜按一名技术员+一名测量工人编制,一个项目由多个作业组施工的宜专设一名核心技术人员负责质量检查、成果资料汇总、电脑维护等。
五、数字化地形测量的精度讨论
1. 控制点点位精度
如果控制点的平面误差以本级控制点相对于上一级控制点点位中误差小于图上0.1毫米、高程中误差小于1/10测图基本等高距来衡量,即使是1:500地形测量,无论是GPS网还是导线网,控制点达到上述精度要求并不难。以支导线形式布设测站点时,应当根据使用的仪器及成图精度计算确定支导线最大长度及最大连续支站数。
2. 碎部点测绘
无论是用动态GPS、还是用全站仪进行碎部测图,就碎部点坐标而言,其精度是保证的,而且有足够的精度余量。用动态GPS进行碎部测图时,由于卫星信号、天线外形影响,加之无法进行偏心观测,针对居民地和地物较多的大比例尺测区宜持保守态度。用全站仪采集碎部数据时应当根据使用的仪器及成图精度要求限制视线长度,对于大比例尺测图必要时还须进行偏心观测。
【关键词】 信息化; 肿瘤; 护理质量管理; 措施; 护理满意度
中图分类号 R473.6 文献标识码 B 文章编号 1674-6805(2016)7-0106-02
护理管理可以说是医院管理当中的一个有机组成部分,同医院收益、医患关系还有护理工作人员的积极性有着密切的关系[1]。在信息化环境下,医院的护理管理工作当中信息化技术的应用越来越广泛,一方面降低护理管理工作强度,另一方面显著提高护理管理工作的效率。笔者所在肿瘤内科在护理质量管理的过程当中,使用信息化技术为患者予以优质护理管理,取得理想效果,现总结如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析笔者所在科病例343例,其中男200例,女143例,其中,肺癌260例,肠癌33例,胃癌14例,乳腺癌14例,淋巴瘤22例,年龄22~42岁,平均(31.1±1.1)岁,随机分为对照组和研究组,两组患者年龄、性别以及癌症类型方面比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 对照组 对照组患者予以常规护理管理,护士长监督检查护理人员的各项基础护理工作,密切监测患者体征并留意患者的主诉[2]。
1.2.2 研究组 研究组患者应用信息技术提供优质护理管理。第一,建立护理管理质量体系。通过使用计算机护理人员的工作站平台系统,来对肿瘤护理工作的工作流程以及质量考评标准加以修订和完善,同时严格落实护理规章制度以及护理操作流程,尤其是要制定并实施护理核心制度[3]。要严格落实肿瘤护理质量三级管理,从而减轻护士长的负担,避免护士长的查房流于形式。通过构建系统科学的护理安全控制制度,在肿瘤患者的床头牌标明护理安全隐患,尤其是对那些有跌倒和压疮风险的肿瘤患者,要予以高危因素评估,从而积极采取针对性的护理防范措施[4]。住院肿瘤患者需要佩戴手腕带,并且要提供两种以上识别患者身份的措施,从而避免患者身份识别过程中出现偏差。第二,加强业务培训以改善护理人员素质。对于肿瘤内科的护理工作而言,熟练掌握专业知识以及相关护理技能,提高护理人员的综合素质,是做好护理质量管理的重要基础[5]。因此笔者所在科加强护理工作人员的专业理论学习以及护理操作技能方面的培训,定期分析肿瘤护理风险因素,一旦发现问题要及时采取措施予以纠正,从而不断改进肿瘤护理的质量管理水平。肿瘤病区护理工作人员通过培训,除了要掌握护理专业知识,还需要学习相关度、心理学知识,进一步规范护理服务的礼仪以及护理服务的用语。除此之外,要进一步强化肿瘤护理质量管理当中的风险监控。护士长要经常巡查并监督护理人员的工作落实情况,重点检查危重患者的基础护理以及护理文件的书写情况,并且征求肿瘤患者以及家属的建议,定期召开护患沟通活动,设置护理投诉途径,从而及时发现掌握肿瘤护理的安全隐患,并讨论相关风险危害因素,查找具体的形成原因,找出原因之后要采取针对性的管理措施,从而推动护理质量的不断提高。第三,实行弹性排班制度。在护理人员工作岗位的安排方面应当本着新老结合以及互相协作的原则,适当考虑护理工作人员的业务素质以及技术水平的高低,从而进行合理地分配,实现护理工作人员之间的协调互补,改善肿瘤护理的整体质量。
1.3 观察指标
对比两组患者的护理满意度。患者对护理分为满意、基本满意、不满意。满意度=(满意例数+基本满意例数)/总例数×100%。
1.4 统计学处理
采用SPSS 18.0软件对所得数据进行统计分析,计数资料以率(%)表示,比较采用字2检验,P
2 结果
护理人员询问两组患者的护理满意度,研究组患者的护理满意度显著优于对照组,两组比较差异有统计学意义(P
3 讨论
3.1 肿瘤护理管理的风险因素
常见的肿瘤护理管理风险因素主要包括以下几个方面,第一,技能经验不够熟练。对从事肿瘤护理的护理人员而言,具备相关的专业知识以及操作技能是做好护理工作的前提条件。但是目前笔者所在科肿瘤内科护理人员存在一些问题,例如静脉穿刺技术不够熟练,尤其是年轻的护理人员无法做到一针见血,还有部分护理工作人员的理论知识不够扎实,对化疗药物使用的先后顺序以及观察的内容不够清楚,设定化疗药物的输液速度方面也不够科学合理,同时个别护理人员并不熟悉特殊药物功效以及需要注意的方面,化疗药物原则上要现配现用,部分护理人员一次配完之后放在治疗台,从而降低化疗药物治疗效果。第二,化疗药物的管理不够规范。化疗药物一方面可以治癌,另一方面在应用的过程当中对于护理人员以及环境都会带来不良影响。研究表明,护理人员管理使用的过程当中受低剂量化疗药物影响,会诱导变性以及染色体的畸变,有着嵌在的致癌以及致畸危险。护理人员缺少防护用具,同时对化疗药物的废弃物管理不够严格,护理人员的防护意识不强,配药过程中不穿防护服或者是不戴护目镜。最后是护患沟通不够流畅。肿瘤内科大部分患者的住院时间比较长同时副反应比较大,通常存在着病情反复的问题,容易出现悲观失望的问题。护理工作人员则因为工作量大以及负荷重,同肿瘤患者之间的沟通交流比较少,一些护理人员输液的过程当中没有主动介绍药物名称以及作用,也没有向患者介绍化疗过程当中的注意事项,导致患者及其家属不了解药物名称、作用以及不良反应和需要注意的事项。除此之外,化疗期间一些护理工作人员没有为肿瘤患者及其家属提供健康教育,例如对患者输液过程中的摆放以及观察要点等缺乏宣教,主动巡视病房的次数比较少,导致化疗药物出现渗漏的时候未能及时发现并加以处理。
3.2 信息技术在护理质量管理中的应用
信息化环境下,在护理质量管理的过程当中应用信息技术可以降低护理风险,从而提高护理管理的质量。信息化技术在护理质量管理当中的应用主要体现在智能化的护理管理系统方面。护理工作人员可以通过该系统完成病区管理、系统查询以及日常物品的领取等。护理工作人员的电脑配备医嘱系统,从而能够查阅并执行医嘱,例如用药、检验、手术费以及医药费等。护理工作人员通过该系统的医嘱界面掌握肿瘤患者入院、转床以及出院的相关情况。通过使用计算机软件,可以根据医嘱进行自动的分类同时生成相应的医嘱单,例如治疗单、口服药单、饮食单、费用明细单以及检查项目单等,并且为保证医嘱准确,系统提供复核功能,医嘱能够直接打印从而减少护理工作人员工作量。此外,护理质控系统则可以记录管理肿瘤患者护理过程当中各类物品以及耗材的使用情况,从而给临床护理提供准确数据,护士长则可以通过信息系统更好实现病区的管理工作,例如日工作报表、压疮上报以及缺陷上报等。
综上所述,信息化环境下人们对护理服务质量的要求日益提高,通过合理使用信息技术,构建护理质量管理体系,是临床护理工作发展的必由之路,能够显著改善护理质量以及患者的护理满意度,应当进一步推广应用。
参考文献
[1]赵辉.信息化系统在护理管理中的应用[J].医学信息(中旬刊),2014,5(I1):3562-3563.
[2]许庆敏.关于护理管理信息化建设的若干思考[J].现代医院,2014,8(10):137-138.
[3]张文丽,畅小琴.医院护理管理信息化系统的应用研究[J].护理研究,2014,25(18):1684-1685.
[4]朱存华,何庆.医院信息系统在护理管理中的应用[J].安徽卫生职业技术学院学报,2014,5(2):111-112.
一、问题分析
“自主合作探究式”教学模式给我们的教学带来一个崭新的变革。但是在推行这种教学模式的过程中,我们大都感觉面临一个新的课题:学生的成绩两极分化越来越重。“分化”主要有以下表现:
1.在新课程形势下,由于教学内容的变化,教师教学方式的变化,学生学习方式的变化,自主学习、合作学习、师生互动,把课堂推向了一种全新的境界。通过实际调查发现,这种新的学习方式更适合那些智力较好、反应较快的学生,他们无论是合作讨论还是实践操作,都能很好地适应,甚至激发他们更大的学习兴趣。但那些智力稍差,缺乏主动性,又没有自控能力的学生则一时难以适应,这势必会影响其学习的效果。
2.新课程注重实验和活动,要求学生在接受基础知识的同时能主动参与、乐于探究、勤于动手,可以根据所学的内容在课外制作相应的仪器和相关的小实验或完成课外活动来巩固知识点,这就使那些对科学感兴趣的学生热情很高,学习态度端正,能自觉、积极地投入到课外学习过程中,把所学知识应用于实践,因而能学得较为扎实,成绩较为满意;相反,本身对科学兴趣不大甚至讨厌,又懒于动手、学习态度不端正的学生,在课堂中不会积极参与探究、讨论,等于是在被动状态下学习,学习的效果较差,科学成绩肯定是不理想的。
3.新课程要求培养学生收集和处理信息的能力,自己获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力,大力开展探究性教学,但不同的家庭条件、家庭背景不能让学生都在网上或课外书本等渠道找到跟课本相关的知识内容。一方面,有些家庭没有上网条件,有些则没有能力让学生买太多的课外书。另一方面 ,新课程要求有的新的科学实验仪器没有及时筹备,不能和课本内容配套,课内增加学生兴趣的活动没有和当地的环境接轨等,影响了学生对知识的接收。如初一的星空图,因为学校没有足够的望远镜,或者即使有也很难观察到真的星空(天气不允许),所以还是纸上谈兵。
4.新课程要求把教学定位为交往,强调师生交往、生生交流,构建互动的教学关系,这就要求教师要对学生多讲解、多接触、多询问学习情况。但教师只有一个,而学生还没有达到小班化的程度,现在的班额多者六七十人,少者四五十人,我们的教师究竟如何在大班额的背景下在教学中体现分层教学,让所有的学生都能学好知识呢?这就是个严重的现实问题。所以在精力有限的情况下,教师不能及时指出基础差学生的知识薄弱点,必然会使学生成绩降低。
学生的两极分化,其原因可能还有其他多方面,所以我们在制定解决方法时要具体情况具体分析,不断地思索、采取相应的对策。
那么,如何消除这种“两极分化”?
二、解决问题
1.优化课堂教学,提高教学质量,培养学生学习兴趣。
教师除了精心备课、设计教学进程外,自然亲切的教态、精练幽默的语言、简明工整的板书等都会对学生的学习产生很大的影响。其中教师巧用特殊的教学方法更能激发学生的学习兴趣,如悬念教学法,它能沟通教材中上、下课的联系,启发学生的发散性思维,培养学生的创新精神。上节课留下的悬念,课后必然饶有兴趣地讨论研究,由于科学课程是一门以实验为基础的学科,对于许多悬念,学生可以动脑动手,通过实验解决。例如,在讲述“液体压强”一课后,我先复习液体压强产生的原因,液体压强大小计算方法,然后设问大气是否也存在压强?大气压产生的原因是什么?让学生课后自己准备实验或例子去说明大气压的存在。学生设计了许多实验,这样一来,学生在第一课堂和第二课堂的联系之中,不断提出问题、解决问题,在知识海洋乘风破浪,既培养了他们勇于探索的精神和意志,又不断激发了他们的发现、创新的激情。
著名科学家爱因斯坦曾说过:“发现一个问题,往往比解决一个问题更重要。”例如在讲述“机械能”时,我引入“举高的小球释放后能够做功”,让学生产生一种疑问:被举高的静止的小球能够做功,它所做的功消耗了什么能?这能量是从什么地方来的?这个能叫什么能?我在学生充分讨论的基础上,趁机引出势能(重力势能)的概念,悬念教学既启发了学生的发散性思维,又培养了学生的创新精神,比生搬硬套的注入式方法具有更高境界。
2.实施分层教学。
一个班几十名学生,智力水平、知识水平参差不齐,存在对学习的认识、态度和意志、毅力等非智力因素的不同。虽然在八年级阶段科学是起始课,似乎大家都站在同一起跑线上,但人们对事物的认识有一个“文化积淀”问题,客观上也存在不平衡性。这些问题在科学学习过程中就逐渐暴露出来。为此,我们应从实际出发,遵循教育教学的客观规律,因材施教,分层教学,克服教学上的“平均主义”和“一刀切”。立足于中等生,我们要坚持以“纲”为纲,以“本”为本。在课堂提问、课堂训练、作业布置上,对不同学生我采用不同的要求。我将作业练习分为三类:第一类是直接应用概念、规律解答的基础题;第二类是简单的综合题;第三类是有一定难度的提高题。我要求基础差的学生完成第一类题目,选做第二类题;中等生完成第一、二类题,选做第三类题;优等生完成所有作业题。这样就有效地调动了全体学生的积极性,减少了抄作业的现象,很好地解决了“吃不饱”和“吃不了”的问题。平时上课我一般是对中下等生提问,对于他们的作业,我要求评讲了以后要即时订正,然后我给他们复批,过几天再出类似的题目给他们做。切忌对后进生冷落、嘲讽、不负责任的放弃和格外严厉的惩罚。这样不仅不利于后进生克服自卑心理,反而会压抑他们原有的积极性,妨碍他们身心的健康发展,使两极分化更严重。
3.建立科学的学习小组。
把班级学生按好、中、差平均分成若干学习小组,小组成员结成对子,以好带中促差。教学中教师首先要设置多层次问题,以照顾不同层次的学生。特别在课堂上教师要给后进生展示的机会,多鼓励,多表扬,增强他们的学习的自信心。其次发挥小组的作用,引导学生互帮互助。
如我班共有8个合作小组,其中5个小组是4位学生,3个小组是6位学生。在分组时,我已经进行了均衡搭配,好中差搭配,实力比较平均。平时上课进行小组合作学习、交流,可以说,这是8个小集体。我提出的第一个活动是进行期末“汽车拉力赛”,得到学生热烈的回应。活动设想:每个小组代表一辆小汽车,各组给自己小组的小汽车取一个响亮的名字。各位小组成员代表小汽车的轮子。在期末阶段组内开展互帮互助活动,大家根据自己小组的情况,帮助成绩比较差的学生复习。以期末考试的分数相加取平均值作为小汽车的速度。最后我将取前三名发奖。为了鼓励后进学生进步,我特地设立了“进步加分”这项规定:凡是进步幅度大的学生,可以依实际情况给予加分。
第二个活动是“我要超过你”。“汽车拉力赛”是一个集体项目,而“我要超过你”则是一个个人项目。活动设想:根据班级学生的实际情况,为每个学生定出一个“赶超对手”。(这个“对手”一定要和这位学生旗鼓相当,甚至要略好一些,但不能相差太远,也就是要让学生“跳一跳,能够到”的那个程度。)如果期末考试成绩超过了这个“对手”,那么这个学生的暑假作业减半。
4.抓习惯培养。
在科学教学中培养学生良好的习惯,培养学生的自学能力,是能使学生终生受益的事情。不仅可以使“尖子生”得到应有的培养,而且可以使中等生和后进生在科学基础知识上得到不同程度的提高,是一种省时、省力、快速、高效、科学的先进学习方法,也是防止两极分化的有效方法。
(1)规范学生的学习行为,使之养成良好的学习习惯。教师要做到两个“不代替”:一不代替学生阅读,二不代替学生思考。在每节课中要有学生自主学习的时间。学生阅读、钻研教材,或与同学交流、合作学习,认真做练习和核对答案。教师积极巡视课堂,指导学优生,辅导学困生,促进中等生,发现问题,解决疑难问题,作一些调查研究,以便在下课前几分钟指导学生做好小结;纠正学生的错误,解决疑难问题,使作题规范化,促进知识系统化,落实课堂教学目标。
(2)抓习惯养成。使学生养成课前预习的习惯,观察动手的习惯,讨论质疑的习惯,课堂记笔记的习惯,独立思考善于提问的习惯和及时复习认真处理作业的习惯等。习惯培养重点放在八年级阶段,特别是八年级上学期至关重要。我们要做到课内课外相结合,有计划、有步骤地落实,持之以恒,直至“习惯成自然”。习惯一旦养成,它不仅有助于学生掌握正确的学习方法,提高学习效率,而且有助于学生发展智力和培养自学能力,增强学习科学的兴趣和信心,变被动为主动。
总之,减少两极分化必须讲究科学的方法,只要经过不懈的努力,肯定就能取得预期的效果,提高教学质量。其实,我们每一位教师只要开动脑筋,做个有心人,就会找到许多帮助学生的好办法。我们要以最大的责任心来提高学生,让更少的学生掉队。
参考文献:
[关键词]井下空气 污染物 高斯扩建模型 多污染源
中图分类号:X820 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0296-02
Using Improved Gaussian Expansion Model to Analysis Mining
Yan Xi-rui
(Mechanical and electronic engineering institute,Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China)
[Abstract]In order to study the source and composition of the interaction between them,which from the working face inside mine,the paper will bring the Gauss expansion model in to evaluate the air quality inside mine,and improve the model to establish the optimized Gauss expansion model and air pollutants dispersion with multiple pollution sources,which depend on the physical truth of the work environment inside mine.Finally,based on the established optimized model,simulating the content of air pollutants inside mine during different periods in a day by using MATLAB.As the result suggested,optimized Gauss expansion model do have some application value to evaluate the air quality inside mine in theory.Air pollutants are multi-sources,and during different periods,the content and distribution of air pollutants can be different as well
[Key words]mining air; pollutants; Gaussian expansion model; source
0 引言
近年来,随着我国煤矿开采的强度和力度不断的增加,在井下工作过程中产生的大量的污染物,对环境和工作人员的健康造成了一定的影响,由于大量的空气污染物,造成了人体健康损害、劳动力下降从而严重制约了国民经济的发展。因此研究怎样改善作业环境质量,明确工作面中污染物的来源、成分以及对人体的危害具有重要的意义。
在井下空气空气污染物的研究与评价工作中,前人已经做出了巨大的贡献。王海桥等人研究分析了矿井风流的年龄和矿井空气的品质[1];褚召祥、姬建虎等人综合的考虑了空气温度、湿度以及焓等参数,提出了以矿井空气吸热能力来衡量矿井工作热环境[2];刘伟强、周英烈等人基于物元模型,结合相应权重得到关于井下空气品质标准等级的关联度,最终求出井下空气质量的评价结果[3]。以往的研究都具有重大的意义。本文在前人研究的基础上,引入高斯扩建模型,将其运用到了井下空气的研究与评价当中,并且针对该模型以往研究的不足之处进行优化,在此基础上,综合考虑了井下空气污染物普遍存在生产过程中的每一个环节的现状。最后,运用MATLAB对矿井不同时间段的空气污染物进行了模拟评价。
1 高斯扩建模型的建立
1.1 高斯扩建模型的导出
由正态分布假设可以导出下风向任意一点X(x,y,z)处污染气体浓度的函数为[4]:
但是在实际生产过程中,由于顶底板、围岩的存在污染物扩散是有界的。故假设地面是一镜面,对污染物气体起全反射作用,并采用像源法进行处理。
任意一点p处的浓度为两部分的贡献之和:一部分为底板反射作用增强的污染物浓度;另一部分是自由空间内的污染物浓度。该处的污染物浓度就相当于不存在限制时由位于(0,0,H)的实源和位于(0,0,H)的像源在P点处所造成的污染物浓度之和。
实源的贡献为:
像源的贡献为:
故高架连续点源高斯烟云扩散公式为两部分之和得:
1.2 烟云抬升高度计算
烟云抬升高度的影响因素包含许多,主要有:污染源的初始速度和方向、井下环境风速及风速随高度的变化率、排放口直径、温度、初始温度以及井下空气的稳定性。根据大量的现场实验和工程实践,可得烟云抬升高度的近似计算公式为:
式中γ1、α1、γ2及α2称为扩散系数,由实验确定系数,在相当长的x距离内为常数。
2 建立优化的高斯扩建模型
将1中已建立的模型应用到实践当中,发现高斯模型的峰值几乎全部低于实测值,峰值浓度出现的距离较实测距离相差较远[5]。针对当前普遍使用的烟雨扩散模型的计算结果存在偏差的缺点,现对已建立的高斯扩建模型进行优化处理。
笔者认为造成这种误差的原因除了模型本身的误差外,还可能与抬升高度H和平均风速u的计算方法存在误差有关。此外,高斯扩散模型中仅考虑了风速对污染物浓度的影响,未能考虑到污染物在扩散过程中污染物本身以及井下环境间的相互作用,如高湿高热的环境、掩体裂隙的吸附、污染物成分之间的化学反应所造成的污染物浓度的变化。就上述误差的原因,对现在的高斯扩建模型进行如下的优化改进:
由于抬升高度与污染物浓度成反比关系,可以设
结合上述公式可得抬升公式:
因此抬升的平均风速为:
污染物扩散层的平均风速为:
将式(4)带入并积分得
式中:T为风速垂直变化参数。
高湿高热的环境、岩体裂隙的吸附、污染物成分之间的化学反应等因素造成的污染物浓度的变化会造成源强Q发生变化。引入削减系数为λ,表示高热高湿等因素对污染物浓度削减作用的大小,λ与各因素强度的关系是:
式中:P,R,…,N为各因素的强度,a,b是经验系数,分别为a=1.5,b=0.5由于各个因素导致的污染物浓度减小,所以对源强的修正为:
综上,优化后的高斯扩建模型为:
3 多污染源空气污染扩散模型的建立
井下生产中掘进、凿岩等环节生产大量粉尘,因此井下空气污染物不是单一的。
据多污染源排放和井下环境特点,建立工作面多源排放空气污染物的平流扩散方程。
空气污染物的扩散手井下风的平流和湍流扩散影响,建立直角坐标系,取x轴与风向相同,因此湍流扩散可忽略,且风速和污染物排放强度不随时间变化,为定值。则从污染源排放气态污染物的浓度分布遵从平流扩散方程:
4 工程实例
当风速为km/s时建立上风和下风L公里处,污染物质浓度的预测模型。据假设,风速沿x轴正方向,恒为正;对上风向L公里处的有害气体浓度计算时,方向沿x轴负方向,为负;对上风向L公里有害气体浓度计算时,方向沿x轴正方向,为正。因此问题转化为求(L,0,z)和(-L,0,z)两处污染气体浓度,则污染物质浓度的预测模型为
运用MATLAB程序将相应数据带入,得某矿井在早8点、中午12点、晚9点空气污染浓度分布图(见图1、2、3)
5 结论
(1) 本文考虑风速对污染物浓度的影响和污染物扩散过程中污染物本身与环境间的相互作用对抬升高度H和平均风速u的影响,改进了计算方法,将模型本身的参数与环境因素相结合,得出优化的高斯扩散模型
(2) 基于优化后的高斯扩散模型计算方式,对不同因素影响下井下空气污染物的扩散规律给出更精确的计算模拟方法,优化后的模型计算结果更接近实际,提高空气污染物的计算精确度。因此,对提高井下空气污染的控制水平和改善井下工作环境具有一定的指导作用。
参考文献:
[1] 王海桥.矿井风流年龄与矿井空气品质分析[J].中国安全科学学报,1998,8(5):24-27
[2] 褚召祥,姬建虎,张习军.矿井空气吸热能力分析与应用[J].煤炭科学技术,2012,40(1):70-73
[3] 刘伟强,周英烈.基于物元模型的矿井空气品质综合评价研究[J].矿业研究与开发,2015,35,(3):61-63
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[5] 孙志宽.高斯烟雨扩散模型再研究[J].环境与可持续发展,2013,5:107-109
【关键词】数字化测图技术;原理;发展;精度分析
随着现代科技的发展以及计算机辅助设施AutoCAD技术的广泛应用,数字化测图技术也在不断地发展,有关图的概念也发生了深刻的变化,数字测图的成果已不仅仅仅是一张白纸图,数字技术赋予地形图更丰富内涵,它是有关地形的空间信息组合,以计算机硬盘、软盘等为存贮介质,以图形文件的形式提交给设计人员。
1.数字化测图的基本原理及优点
(1)数字化测图是以传统的白纸测图原理为基础,以全站仪、计算机及设备为工具,采用数字库技术和图形处理方法,实现一套野外数据采集到内业制图的全过程的自动化测量制图系统,称为数字化测图系统。它的实质是解析测图,它实现了将图形的模拟量(地面模型)转化为数字量,经计算机对数字量进行处理,得到内容丰富的电子地图。
(2)在传统的白纸测图方法中,地面点平面位置的误差主要受图根点的展绘误差、测定地物点的视距误差、测定地物点的方向误差、地形图上的地物点的刺点误差以及清绘误差等综合因素的影响,而在数字测图中,全站仪强制照准棱镜,测量数据自动记录到手簿或全站仪内部存储器中,展点又是计算机自动展点,所以图根点的展绘误差与地物点的展绘误差可忽略不计,其余各项误差也比普通经纬仪测图时大大减小,所以点位精度非常高,经过实践表明,数字化测图很容易达到《水利水电工程测量规范》规定的点位误差小于图上0.2mm的精度指标。同时数字地图容易存贮,是地理信息系统(GIS)的重要信息来源。另外数字化测图还大大提高了工作效率,缩短了成图的周期。经实践表明:一个作业组在正常情况下用白纸测图的方法一个工作日能测量200个地形点,而采用数字化测图的方法则可以测量400个地物点以上,工作效率提高1倍。
2.数字地图在水利工程测量工作中的发展进程
2.1利用Mapscan微机地图扫描矢量化系统软件扫描矢量化原地形图
利用Mapscan软件首先将地形原图用扫描仪扫成栅格图像,然后再对栅格图像进行旋转校准,矢量化、编辑、整饰,最终得到数字化地形图。换句话说,这就是计算机上进行的一次描图工作。由于地形图原图在被扫描生成*.CAL影像文件的过程中会有一定的偏移和旋转,在数字化的第一步就要对影像文件进行旋转和校准,在这一过程中关于旋转基准点及校准基准点的拾取过程中,操作人员会产生一定的误差,同时在矢量化地形、地物的过程中同样有人为因素的影响。所以说,以这种方式形成的数字化地图的精度比后来内外业一体化所测绘的数字化地图精度偏低。但它的优点就是利用了原有的图纸,它是原有测绘成果向数字化成果转换的必经之路。
2.2利用南方CASS4.0地形成图软件实现内外业一体化测绘数字化地形图
南方公司CASS4.0测量成图软件,采用的作业模式为全站仪+电子手簿野外采用数据,利用软件完成对电子地图的编辑与输出,是真正意义上的数字上化测图。
在数字测图系统中,计算机要处理几何数据(测站坐标)、属性数据以及点与点之间的拓朴关系。而属性数据的拓朴关系是很难像几何数据那样直接用数字来描述的,所以必须按一定的规则构成一些符号(串)来表示它们,这种用来表示地物属性和连接关系的符号(串)就是CASS4.0软件中所称的编码。
野外采集数据分为有码作业和无码作业。两种作业方式比较而言,有码作业方式自动化程度高,内业工作量小,但外业工作中,观测量在测站每点都要输入编码,同时还要考虑点与点之间的连接关系,所以外业速度慢。无码作业方式直观、可靠,提高了外业速度,但是内业工作量稍有增加,自动化程度略有降低。由于两种数据采集的方式各有利弊,所以在实际工作中会根据实际情况选取不同的作业方式。在地形、地貌简单,开阔的地区,利用有码作业方式,连接各地性线之间的关系,简化内业的编辑修改量;在地物繁多、地貌特殊的测区,必须勾绘草图,采用无码作业方式,记录清楚每个点的属性及连接关系,内业对测点进行编辑成图。
2.3利用捷创力600全站仪自定义用户程序实现野外数据采集
捷创力600全站仪具有一个内部存储器,用来存储原始数据、点信息,存储空间完全是自我管理而不需要连接外部控制设备,存储文件分区域(Area)文件和工作(Job)文件。根据野外测图时所要记录的信息,在全站仪上自定义用户程序P2为测图时使用的程序。
利用这个程序便可以在野外采集数据,并利用全站仪上P54程序完成工作文件从全站仪内存传输到计算机的工作。
全站仪采集数据与南方电子手簿采集数据相比,优点在于它是利用内存记录数据,有着多层保护,具有较高的安全性,不会像手簿有时由于低电而造成数据丢失。缺点是输入地物编码时,在全站仪键盘上切换至ASCII码状态,比电子手簿输入编码繁琐。
2.4 RTK实时动态定位测量技术在数字化测图中的应用
RTK(Real-Time Kinematics)实时动态定位测量技术是GPS定位技术的又一重大突破,它使GPS定位技术向更深、更新、更广的方面发展,它可以在几秒钟内获得厘米级的三维坐标。它是由1台基准站、1台或多台流动站、数据传输电台以及软件系统组成。PTK技术的出现突破了常规的GPS控制测量工作领域,利用它能够非常方便地进行放样和定线;通过流动站控制器可以进行野外数据采集,打破了传统的“先控制,后测图”测量方式,工作效率大大提高。在怀柔应急备用水源工程1:2000地形图测量、斋堂水库库区1:2000地形图测量、马草河1:500地形图测量中,利用RTK技术进行数字化测图工作,充分感受到先进技术所带来的巨大生产力。
3.数字化测图精度分析
数字化测图将图纸精度转变为数字精度,采集的数据在后处理上不会有什么问题,其精度主要受仪器本身的精度以及一些外界因素的影响。点位的观测精度的误差来源主要有:
3.1控制点的误差影响ma
3.2仪器本身的误差影响mb
此项误差主要受测角中误差mo与测距误差ms的影响。假设测站点为A1,定向点为A2,待测点为A3,坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3),天顶距为L,距离为S,观测角为α,根据坐标计算公式有:
x3=x1+S×sinL×cosα (1)
y3=y1+S×sinL×sinα (2)
3.3仪器对中误差的影响mc
在实际测量中,由于全站仪精确对中,其对点误差能达到1mm,其影响可减少到忽略不计。
3.4棱镜偏移误差的影响md
棱镜偏移误差是影响观测点位精度的主要因素,当棱镜置于待测点时,仪器并没有真正瞄准待测点,会产生左右偏移和前后偏移对观测精度的影响,如果待测点距全站仪很近时,产生的误差就越大。
由以上误差分析可知,点位的观测精度主要受控制点的精度、仪器本身的误差和棱镜偏移误差的影响。
所以在外业测绘时,为了提高野外数字化测绘图精度,减少棱镜偏移误差的影响,应尽量使棱镜立到点位与跟踪杆立直,避免由于倾斜而带来的误差影响。
4.结语
数字化测图技术在北京市水利规划设计研究院已经走过了从无到有以至多种方式并存的过程,在科技飞速发展的今天,传统意义的工程测量已发生了巨大的变革。新仪器、新技术的应用,使测量行业具有了更高的科技含量,同时对测绘人员综合素质的要求也越来越高。
【参考文献】
[1]李青岳主编.工程测量学.北京:测绘出版社,1995.
【关键词】 消化道大出血;垂体后叶素;治疗
上消化道大出血是最为常见的消化道急症之一。能否有效止血和恢复正常血容量是能否挽救患者生命的根本之所在。随着生长抑素类药物的临床应用,上消化道大出血的临床治疗取得了显著进展。然而,少数患者单纯使用生长抑素类药物治疗严重上消化道大出血临床疗效却不尽如人意。本组采用大剂量垂体后叶素联合生长抑素静脉输注治疗上消化道大出血,取得了较好的疗效,现报道如下。
1 资料和方法
1.1 对象 本组研究对象为2004年3月—2006年10月介入放射科采用大剂量垂体后叶素静脉输注治疗的上消化道大出血患者11例、消化内科同期采用常规剂量垂体后叶素治疗的上消化道大出血患者26例。患者入组标准:本次发病前无心血管病病史、无脑血管病病史。介入科收治的患者为消化科会诊认为出血速度快、出血量大、常规治疗效果不佳的患者。
1.2 治疗方法
1.2.1 常规治疗 一般治疗:吸氧,禁食,胃肠减压,保持安静,卧床休息,严密观察生命体征。补充血容量防止休克:根据患者循环血容量合理输入生理盐水、5%葡萄糖盐水或平衡液;当血红蛋白
1.2.2 大剂量垂体后叶素治疗 患者临床治疗除垂体后叶素剂量不同外,其他治疗基本相同。患者治疗开始时立即给予垂体后叶素80 U加入5%葡萄糖注射液250 ml中快速静脉输注,直至患者出现明显腹痛时减慢输注速度,保持患者有轻微腹痛持续存在,维持垂体后叶素输液,直至患者上消化道大出血停止8 h以上,后改用垂体后叶素10~15 U加入5%葡萄糖注射液250 ml中,以15~20滴/min的滴速维持24 h。治疗过程中,维持患者存在轻微腹痛使用的垂体后叶素剂量为12~36 U/h,平均为21 U/h。 2 结 果
常规治疗26例,发现出血后的第1个24 h出血量为1100~2700 ml(根据患者症状、体征及病史判断),平均出血约1642 ml,入院6~59 h,平均出血17.8 h后出血停止,血压保持稳定。大剂量垂体后叶素治疗11例,发现出血后的第1个24 h出血量为1800~3400 ml,平均出血约2156 ml,入院3~12 h,平均出血6.5 h后出血停止,血压保持稳定。
3 讨 论
多年的临床实践表明,常规治疗剂量的垂体后叶素能够收缩胃肠道小动脉,可达到降低门静脉压力,减轻消化道出血的效果,但是疗效不够确切;而生长抑素类药物则能通过舒张门静脉系统血管平滑肌,显著降低门静脉压力。随着生长抑素类药物的大量应用于临床治疗,上消化道出血的临床治疗取得了显著进步。然而,少数上消化道出血的患者虽然使用了大剂量生长抑素类药物进行治疗,病情却仍未得到有效控制。这让我们不得不重新审视上消化道出血的机制。
上消化道出血的患者多数有肝硬化病史。此时,患者肝内门静脉血液回流受阻,全身的高动力循环又引起门静脉血流量增多,加重了门静脉高压;肝动脉分支与门静脉属支沟通吻合,使肝动脉压传到门静脉,使门静脉压力进一步升高,引起充血性脾肿大、腹水、侧支循环建立,继发食管、胃冠状静脉曲张等。在胃底部,门静脉系统的胃冠状静脉等与腔静脉系的肋间静脉、膈静脉、食管静脉和半奇静脉吻合,形成食管下段与胃底静脉曲张。这些曲张静脉由不结实的黏膜下层组织所支持,经常受到食物的摩擦和反流到食管的酸性胃液侵蚀,容易发生破裂而出血,严重者可以致死[1]。生长抑素类药物能够通过扩张门静脉,显著降低患者的门静脉压力,达到使其上消化道出血停止的目的。少数患者经过较大剂量生长抑素治疗而上消化道出血仍然持续存在,让我们注意到单纯扩张门静脉降压的局限性——随着患者病变不断发展,肝内循环阻力不断增大,门静脉系统血流量不变的情况下,门静脉扩张代偿达到极限后,继续使用生长抑素类药物所产生的疗效就极为有限了。
通过分析,我们发现了常规剂量垂体后叶素治疗上消化道出血的缺陷:①患者治疗过程中,使用垂体后叶素在剂量上没有体现个体差异;②没有从垂体后叶素的作用机制上建立患者用药后的临床观察指标,也就无法通过指标的变化适时调整垂体后叶素使用的剂量以适应患者临床治疗的要求。
使用垂体后叶素静脉输注,收缩腹腔动脉、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉,可以减少消化系统供血量,减少自肠管回流入门静脉系统的血量,从而降低门静脉压力,进而达到止血的目的。然而,临床应用结果却表明,采用常规剂量垂体后叶素治疗不能达到理想的治疗效果。经动脉灌注垂体后叶素治疗上消化道出血时的影像显示:大剂量垂体后叶素动脉内注射可导致肠系膜上动脉等血管发生中重度痉挛,止血效果良好,且患者术中均伴有中重度腹痛。本组大剂量垂体后叶素治疗借鉴动脉内注射垂体后叶素发生肠系膜动脉痉挛时伴有中重度腹痛的临床症状,制定了患者静脉输注垂体后叶素的最大剂量标准——维持患者输注垂体后叶素期间有轻度腹痛,即维持患者肠管处于轻度缺血状态;在保障不发生肠管坏死的条件下,最大限度地减少经腹腔动脉、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉等向门静脉的供血量。观察结果显示:不同患者使用垂体后叶素的个体差异较大,垂体后叶素剂量从12 U/h至36 U/h不等。这个结果从另一方面反证了垂体后叶素常规剂量治疗上消化道出血疗效不佳的原因——给药剂量太小。
本组大剂量垂体后叶素治疗患者出血后的第1个24 h内平均出血较常规治疗患者平均出血量大,但平均止血时间却较常规治疗患者缩短了11.3 h。这样的临床治疗结果表明:大剂量垂体后叶素通过强烈收缩门静脉的供血动脉——腹腔动脉、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉向门静脉的血液注入,从而达到减少门静脉内淤滞的静脉血量、降低门静脉压力的目的。与单纯使用生长抑素类药物扩张门静脉降低门静脉压力相比,使用大剂量垂体后叶素治疗上消化道大出血无疑起到了釜底抽薪的作用。
本研究表明:没有严重心脑血管疾病的患者,应用大剂量垂体后叶素静脉输注治疗上消化道大出血既能达到可靠止血的目的,又能降低医疗费用。
【关键词】电致冷光组件;亮化单元;应用;前景
一、引言
电致冷光组件在城市亮化以及广告宣传中被广泛的应用。由于其具有节能、高亮度等特点而受到了一致的好评。但是,在实际的使用过程中我们发现现有的电致冷光组件生产技术无法与实际应用需求相适应,频繁的出现诸如暗点、击穿以及发光亮度降低等问题,严重的制约了相关产品的使用寿命的同时也降低了产品的整体市场期望度。本文为了较好的规避此类现象的出现,革新了电致冷光组件的生产工艺,对上述的问题进行了有效的规避,并探讨该技术在后续的应用途径与前景。希望为相关的生产与市场推广提供必要的理论基础与实践指导。
二、电致冷光组件的发光特征
从发光原理的角度来考虑电致冷光组件是利用电致发光材料在电场存在的条件下能够以电子光层移动的形式产生冷光。此种发光的方式存在如下的特点:
首先,电致冷光组件的光源属于冷光的范畴,在工作于照明的过程中不产生热量,一方面能够减少由于热量损耗而带来的能源浪费;另一方面也避免了在相关光学元件应用过程中产热所带来的散热问题。其次,电致冷光组件的光源是一种面光源。在同等能耗的情况下,传统的LED发光组件仅能实现点光源的发光,则对于部分环境下的光线条件要求并不相符。如果需要利用LED对面光源进行模拟,则需要通过光板等方式来进行处理,此种处理方式不仅增加了发光元件的应用成本更无法完全通过物理手段来达到光线平均的效果。再次,电致冷光组件的光源能耗更低。在现有的节能发光元件中LED发光元件的节能效果更好。但是,与其相比,本文所研究的电致冷光组件在节能方面则更为突出。从原理角度来分析,电致冷光组件可以等效为一个恒载电容,根据加工材料的不同电阻分布在1000-15000Ω/in2之间。这直接导致了发光元件两端电压虽然很大,但是实际的工作电流则很小,根据现有的实验数据我们发现电致冷光组件的工作电流往往在0.05-0.1mA/cm2之间。与同等亮度当量的LED发光组件相比降低了约100倍。这为其实际应用过程中的电池续航驱动提供了必要条件。
三、电致冷光组件的生产工艺革新
为了解决电致冷光组件现存的问题,我们对其生产工艺进行了改良。具体步骤与内容如下:第一,根据至少包含电致冷光组件的尺寸与闪动方式的应用需求,制备具有分层电路的菲林片;在尼龙网版上印刷感光胶,待所述感光胶干燥后,将所述菲林片附着在感光胶上,在紫外灯光下充分曝光直至图层显影后,用清水冲洗干净并烘干,即得各层的丝网印刷网版;第二,以预处理后的ITO膜为基板,在ITO膜的导电面上制备具有依次叠置的透明绝缘层、无机电致发光体层、折射层与电介质层的ITO导电基板;在步骤b中,ITO膜为经预处理后的ITO基材;因为,每道工序都需在120°C条件下烘干,为使ITO基材在之后烘干过程中不发生形变,在印制前通常需把按需要尺寸裁好的ITO基材预先在130°C条件下,预先进行收缩处理(即预处理);
第三,将丝印用导电银浆或碳浆,用提前制好的网版目数为200-350目(优选为300目)汇料条网版印刷在ITO导电基板上;
第四,将至少包含有机玻璃或PET柔性板的透明绝缘体、粘贴有网状汇流条的ITO导电基板、以及背电极导电层依次叠置,并采用至少包含亚克力、玻璃与树脂中任意一种材料进行过塑封装,即得所需电致冷光组件。
通过上述的若干点生产工艺改进可以使得电致冷光组件的亮度与颜色具有更为宽泛的调控空间,同时能够降低电致冷光组件的老化层度,进而避免击穿、亮度降低等问题的出现。
四、电致冷光组件的应用及其前景分析
在电致冷光组件的应用过程中主要是利用其能耗低、冷光发光以及面源光源等特点来完成相关光学元件的应用。在具体的应用角度可以分为如下三个方面:第一,能耗低的应用。电致冷光组件低能耗的特点决定了其可以利用较低的能量储备体系作为发光电源。尤其是是高电压电池或者电源的装配情况下,此种优势更为明显。因此在具体的市场化过程中主要可以有如下几个方面的应用。一方面是作为亮化广告与亮化元件来进行构建。如楼盘建筑或小区的发光名牌、广告位的广告内容等。应用电致冷光组件来构建此种广告亮化结构能够显著的降低能耗,更符合低碳环保理念与可持续发展理论。另一方面,由于其能耗较低,在脱离电网的供电体系中能够发挥更大的作用。由于其能耗较低,因此对于供电体系的依赖程度较低,换而言之,在同等供电设备效率的背景下,采用电致冷光组件构建的发光单位使用时间更长,后续的维护费用与维护成本更低。第二,冷光发光应用。冷光发光主要是指在冷光发光的过程中系统自身不因为发光而产生热量。此种特性决定了一方面没有热量的损耗在同等发光强度下系统的整体能耗较低,这个在上文中进行了系统的阐述;另一方面则是由于冷光发光没有热量的产生。因此,对于系统散热没有过多的要求。此方面应用主要集中在两个方面上。第一,在密闭空间内的长时间照明应用,如冷库中的照明或者中心计算机机房照明。此方面照明对热量的控制要求较高,应用电致冷光组件作为照明工具可以不额外产生热量,方便工程的整体设计与施工。另一方面则应用于精密仪器的照明。由于电致冷光组件对外不产生热辐射,对于部分对热辐射较为敏感的电气元件如热敏电阻等的影响相对较少。此种情况下应用电致冷光组件来作为照明工具可以显著的延长相关配套电气设备的使用寿命与敏感程度。第三,面源光源应用。面光源是指在一定空间平面内,发光单元能够通过面源的方式向外辐射光能,电致冷光组件充分的满足此类应用的要求,且不同位点的光强不随着面源位置的改变而改变。这对于部分特殊面源照明要求的应用时十分关键的。如在摄影棚搭建的过程与拍摄过程中根据要求进行实际采用中,面源光源更为柔和,且容易达到要求的光线标准。此外,如部分摄影(摄像)器材中需要进行微距采光时,应用电致冷光组件作为闪光或者恒定光源也能够起到较好的效果。
第四,形状灵活应用。电致冷光组件的形状更为灵活,在元件内部布线中仅需要形成电场,便可以达到发光的要求,从理论上来讲只需要,满足导线的平衡布置便可以形成相应的面源光源。在这样的条件下,电致冷光组件的外部形状更为多样化,如在实际的应用过程中的发光汉字、发光地图等应用,均是电致冷光组件在实际应用中的体现。
五、总结
电致冷光组件是一种较为先进的发光元件,其具有能耗低、发光稳定、面源发光等特点,在实际的照明工程中应用广泛。但是,随着使用时间的推进,电致冷光组件容易出现击穿、亮度降低等现象,本文基于电致冷光组件的生产工艺改良,系统的总结了此种发光单元设备的特点与应用条件。并对基于不同特征的实际应用进行举例说明。希望通过本文的研究能够为后续的成果转化产品提供必要的理论基础与实践指导。
参考文献
[1]葛晓丽,刘阳,张丽丽.电信级温差电致冷组件老化筛选实验方法[J].电源技术,2013,09:1585-1587+1607.
关键词: Monte Carlo法; 最坏情况法; 误差分析; 跟踪测量
引言
靶场光测设备是对弹道导弹、飞行器、卫星等武器设备进行精确观测的有效工具,它通过角度测量和交误差分析实施对空间目标精确定位以完成外弹道的观测。测量中的各种误差源直接决定定位精度[1,2]。但误差并不是越小越好还要受到研制成本等多种因素的制约,同时各种误差因素对光测系统而言,其重要性和影响方式有所不同,对各种误差源进行精确分析对靶场光测设备有重要的实际意义。一方面在设计的初期研制过程中可以对设备测量不确定度有影响的各种因素进行严格的过程控制,同时对优化材料选用、设备制造等多种环节进行控制,以更低的研制成本更好地满足用户的使用要求[35];另一方面通过对光测设备进行合理的布站以提高光测设备测量精度[6,7]。光测设备的精度模型和光测设备的布站是两个相互联系的问题,对光测设备的布站优化必须以精确的误差模型为基础,同时对光测设备的误差分析也需要给出在一定布站方式下对特定目标轨迹的精度分析。
文中以光电经纬仪为例,对光电经纬仪建立了精确的VerilogA模型,并在此基础上使用Monte Carlo法对光电经纬仪的各种误差源的影响进行了详细的统计学分析和研究,并针对弹道导弹不同的布站方式进行数值分布,给出能适应不同靶场地形的通用的布站优化方法。
1光电经纬仪的误差模型
文中提出的误差分析方法具有一定的通用性,使用通用的模拟系统建模语言VerilogA以对光电经纬仪建立数学模型,并在数学模型中对测量精度有影响的各种误差源进行建模。VerilogA提供了层次化的模拟系统模型构架,可以一定的数学表达式在抽象的层次上对系统建模,以方便系统的分析设计和验证。VerilogA支持直流、交流、瞬态、Monte Carlo法等多种分析方法。提供给用户一定的设计参数,用户使用VerilogA模型可以对设备的性能进行仿真分析进一步指导光测设备的应用。对各种光测设备建立通用的VerilogA模型具有非常重要的实际意义。光电经纬仪的VerilogA模型分为基本模型和误差模型,如图1所示。
2.1最坏情况法分析法
在最坏情况下假定所有的误差源都取最大误差,由于在实际情况下所有的误差源不是同时取得最大误差数值,因此最坏情况分析将得到较为悲观的预测数值,但这种分析方法可以快速估计各单项误差对系统误差影响程度和影响方式,同时给出理论上最大误差。使用此模型仿真了各单项误差都取最大数值的最坏情况,误差主要影响方位角A,而对俯仰角E影响较小。其中编码器误差直接加入到方位角和俯仰角误差中,而传感器误差、照准差、横轴差对系统误差的影响相对较为复杂,可以通过扫描相关误差参数计算出各误差参数对系统性能的影响。
使用该模型仿真了因俯仰角变化而引起的传感器误差、轴系照准差和水平轴误差A分量的变化曲线,如图3所示。从图3中可以看出,随着俯仰角的增加,三种误差源快速增加,文献表明照准差和水平轴误差的δE分别与sec(E)和tan(E)成正比,而水平轴误差与tan(E)与仿真结果相一致。同时可以看出在俯仰角较大时照准差对系统影响约为横轴误差的2倍。其中图3(a)表示了不同误差像素数目对系统误差的影响,传感器误差将随着误差像素数目的提高而增加,误差像素主要来自量化误差、细分误差和拖尾误差。
2.2Monte Carlo法分析法
在实际情况下各个单项是以一定概率分布的形式出现的,误差合成不是简单的线性叠加关系,传统的方法是基于统计学的t分布和χ2分布不确定度分析法,这种方法在处理测量误差传递时是基于线性化近似模型,同时假设各种误差源间是相互独立的。由于光测设备本身是一个复杂的非线性系统,同时误差源间也不是完全独立的,因此决定了这种方法具有一定的局限性。Monte Carlo法是一种通用的误差分析工具,它将设备的各项误差源表达为一定概率分布函数的形式,以相同概率分布产生随机数进行仿真计算,从而得到各种误差对系统的影响。系统的输出呈现出一定统计分布,通过使用MatLab统计学工具箱拟合的方法,可以得到系统输出的准确的统计分布函数,并以一定的数字特征如期望和方差的形式来表达。Monte Carlo算法的准确度主要取决于采样点的数目,可以通过合理的选用采样点的数目以达到所需的计算精度。
4结论
对光电经纬仪建立了包含各种误差源的准确的数学模型,使用此模型进行最坏情况分析和Monte Carlo法分析,分析了各种误差源影响系统性能的程度和方式。进一步使用此模型对双站异侧布站情形进行了优化,分析表明针对沿x方向发射的弹道轨迹,飞行段x方向中部位置布站可以获得最小测量误差;布站z方向存在最优位置z*,此处y方向交汇测量误差最小,当布站z向距离zz*时,x方向和z方向误差随z增加快速增加。提出的基于Monte Carlo法的布站优化可以进一步推广到特定靶场地形的情况,对经纬仪总体设计及布站方式的选择具有一定的理论指导意义。
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