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【关键词】M2增长率,通货膨胀率,结构因素,输入型因素
一、引言
近年来,我国的通货膨胀引起了广泛的关注,而对于通货膨胀的成因,学术界也形成了两派不同的观点,一方认为通货膨胀主要是由货币因素引起的,即货币超发是引起通货膨胀的主要因素。另一方则认为非货币因素主导了我国的通货膨胀。那么结论究竟如何还需要我们进一步探究。
二、文献综述
对于我国通货膨胀形成的主要原因,学术界也并未达成共识。部分学者认为我国的通货膨胀主要是由于货币超量发行所引起的。范志勇【1】(2008)基于2000 年之后超额工资增长与通货膨胀的关系进行检验, 提出货币供给而非超额工资增长导致了通货膨胀的观点。方勇、吴剑飞【2】(2010)基于开放宏观经济学框架和BVAR模型发现货币超发在长期和短期均是导致通货膨胀的主要原因。而另外一部分学者则提出了通货膨胀是由非货币因素所导致的。陈彦斌(2008)认为我国2003~2007年的通货膨胀, 同时具有需求拉动通货膨胀和成本推动通货膨胀的特征, 但流动性过剩对当前居民消费价格上涨的影响还不明显。吴军等(2011)【3】年采用因子分析法得出结论进入21世纪后通货膨胀主要是由需求层面的货币、信用因素拉上的。
三、研究内容
(一)验证费雪方程式在我国的适用性
在假定货币流通速度是固定不变的前提下,根据费雪方程式MV=PY,我们可以得出结论――“货币量(M)的增速大致等于通货膨胀率与GDP增长率之和”。我们首先利用1994~2010年的数据来检验这一结论在中国的有效性。
从图1我们可以看到从1994年我国M2增长率总是高于实际GDP增长率和通货膨胀率之和。这与费雪方程式所得结论相悖,有些学者据此推断中国的通货膨胀是主要是由货币超发引起的,对于这一观点,笔者认为还需要进一步的分析才能确定。
(二)通货膨胀是由货币超发引起的吗?
1、变动趋势分析
首先我们来关注通货膨胀率与M2增长率是否具有一致的变动趋势。
通过观察1994~2010年的通货膨胀率和M2增长率,我们可以发现1994~1999这5年时间里,通货膨胀率与M2增长率的变动趋势较为一致,2000~2004年这种共同变动的趋势逐渐减弱,而从2005年开始,通货膨胀率和M2增长率的变动甚至逐渐开始出现背离。除此之外,我们还可以发现在5%以上的通胀率与M2有比较一致的变动趋势,二者的相关系数为0.9459,;而小于5%的通货膨胀则与M2增长率的关联度不强,相关系数仅为-0.084695。因此,从二者变动的相关程度,我们可以得出结论:我国近几年的高通货膨胀率与货币的超发可能并无直接的联系。
2、理论推导
1)假设的验证
根据费雪方程式可得,那么物价水平应该同时受到货币的流通速度和货币供给的影响。“货币量(M)的增速大致等于通货膨胀率与GDP增长率之和”这一结论,有一个重要的基础假定,就是货币流通速度是恒定的。但是在我国这一假定是否适用呢。
影响货币流通的因素主要货币化程度、金融市场的发展程度和储蓄率等。首先考虑货币化程度,改革开放以来,我国开始由计划经济转向市场经济,随着私营企业在国民经济中的地位日益提升以及城镇和农村居民参与市场经济活动愈加频繁,实际货币需求趋于上升,而货币流通速度在长期趋于下降。再看金融市场的发展程度,金融市场具有资金融通的作用,有助于加快货币的流通速度。然而长期以来,我国的金融市场发展并不健全,存在着可供投资的金融资产和种类较少,市场化程度不足,价格传导不畅等一系列问题。除此之外,由于近年来我国的储蓄率不断上升,因此也从一定程度上降低了货币的流通速度。综合以上分析,我们可以看到,我国的货币流通速度在长期中处于下降的趋势,而这一趋势很可能就会与货币供给量的增加带来的影响相抵消,那么货币供给的增加就不一定会造成物价的上涨。
2)反证法
假定我国近期的通货膨胀是由货币超发引起的,从理论角度出发这将会产生一系列的影响。我们关注这些影响是否实际发生了,来判断这一结论的正确性。如果中国的通货膨胀仅是由于国内的货币超发所引起的,那么这就是一个纯粹的货币现象。
那么我们考虑汇率决定模型,如果产出和需求都没有发生改变,在长期内,价格具有弹性,货币供给量的增加将会导致价格的上升,同时会使本国货币贬值。但是,从图2我们可以看到2007、2008和2010年我国的通货膨胀率处于较高的水平,而且中国一直以来实际采取的名义锚是汇率,那么按照理论,人民币应该会有贬值的压力。但是实际情况是,从2005年以来,人民币兑美元汇率已经升值超过了20%。另一方面,如果仅是由于国内的货币供应量过剩,那么表现出来的应该是过多的货币追逐有限的商品,一般表现出来的是消费者价格指数带动生产价格指数【4】。根据1994~2010年我国的消费者价格指数和生产价格指数的变动情况。整体来看,好像是工业品的出厂价格指数的变化要略微领先于居民消费者价格指数的变化,这一状况同样与理论分析所得的结果不同。
(三)影响我国通货膨胀的其他因素
根据中经网统计数据库得到的分类价格指数来看,我们来观察一下不同种类的商品的价格上涨情况。总的来看,我国的价格水平上升具有结构性特征,不同种类的商品在价格的变动趋势和变动幅度上度存在着差异。在2003~2012这十年中食品、烟酒、医疗保健、住房消费这几类的价格整体呈现上升趋势,衣着以及交通与通信的消费价格则不断的下降。而家庭设备消费价格先下降后上升,娱乐文化教育类的消费价格则经历了先上升后下降然后在上升的变化。不仅如此,各类产品价格的上涨速度也不尽相同。其中,食品价格上升幅度最为迅猛,在较高的年份升值超过了10%,住房类消费次之,上涨幅度约为4%~5%,其他各类的价格则上涨较为温和,一般在2%左右。
1、结构性因素。随着全球化进程的深入,由于在90年代到21实际初的几年,中国的廉价劳动力这一比较优势较为突出,在全球工业布局进行调整时,大量的制造业向中国转移。随着中国加工技术的日益熟练和创新,规模效应的产生以及资源日益减少和生产对于资源的高度依赖性,都导致了工业原材料、初级产品相对于制成品和贸易品的相对价格变化。其中较明显的表现为家电设备和交通类消费价格的下跌。其次,随着国家对一些生产要素价格管制的放开以及计划生育政策带来的人口红利的逐步消失,劳动力及土地资源等密集的先关部门成本激增,这集中体现在食品和房地产部门。最后中国经济在发展的过程中,由于主要依靠政府投资进行拉动,存在着部分行业发展迅猛,甚至出现产能过剩,而另一部分行业无人问津,整体供给不足的不均衡状况。这也会直接导致不同类商品的相对价格的改变,造成价格体系的扭曲,最终导致结构性的通货膨胀。
2、输入型因素
从全球来看,结构性价格上涨并不是中国所特有的,而是全球都面临的一个问题。首先,一直以来,如果不算我国的外汇储备,那我国长时间处于经常项目和资本项目双顺差的状态下,而且我国的进口产品90%以上都是以国外货币计价的,那么国外商品价格的上涨就很有可能引发我国整体物价水平的上升。其次,由于我国近几年对于一些资源的需求急剧扩张,很多都需要从国外进口,而近几年国际石油和原材料的几个均出现了不同程度的暴涨,这些影响也将通过大宗商品的进口传导到国内,使我国的初级产品大幅上涨。在2003年以后,我国的通货膨胀食品类价格上涨最为明显,而这很可能与国际粮食价格上升和粮食减产由密切的联系。最后,我们知道,经常项目与资本项目的双顺差使人民币面临巨大的升值压力,从2005年汇改以来,人民币就开始不断升值。根据利率平价条件,本币的升值,将导致本国利率相对于以本币表示的外国利率上升,从而导致大量投机性资本的流入。除此之外,为了帮助美国经济在金融危机之后能够快速的复苏,美国政府迄今为止已经进行了3轮量化宽松。这种行为无疑会造成全球性的流动性过剩,在美国经济前景尚未明朗,欧洲深陷债务危机的情况下,这些热钱的首选就是新兴市场国家。尽管我国实行了资本管制,但还是无法完全遏制国际游资流入境内,而这些资金的流入将很可能会带来资产价格的上升。
三、结论
综合以上分析,笔者认为货币超发并不足以解释我国近年来的通货膨胀现象。总的来说,我国的通货膨胀应该是由多种因素综合作用形成的,既有货币因素,同时还有结构和国外输入的因素。
参考文献:
[1]范志勇:中国通货膨胀是工资成本推动型吗,《经济研究》,2008年第8期,102~112.
[2]方勇、吴剑飞:中国的通货膨胀:一个新开放宏观模型及其检验,《金融研究》,2010年第五期,13~28.
【关键词】MSP430;无线传输;声光报警;异地监控
1.系统方案
1.1 系统总体方案及结构框图
本系统主要由电源模块,控制器模块,键盘模块,外部存储模块,无线传输模块,声光报警模块,显示模块,人体检测模块,烟雾检测模块,贵重物品检测模块等构成。系统的结构框图如图1所示。
图1 系统方框图
1.2 主要模块方案论证与比较
1.2.1 控制器模块
方案一:采用ATMEL公司的AT89C51作为控制核心。51单片机价格便宜,应用广泛,但运算速度较低,内部资源较少,功能单一,且自身功耗相对较高,难以满足系统要求。
方案二:采用16位低功耗单片机MSP430作为控制核心。它具有丰富的I/O口与外部中断,运算速度快,为16位机,而且功耗很低。
因为MSP430的功耗比51的低且其I/O口多,运算速度快,所以我们选择方案二。
1.2.2 电源模块
方案一:采用开关直流稳压电源。开关电源功率大,效率高,但是纹波大,价格相对较高。
方案二:采用线性直流稳压电源。线性稳压电源制作简单,输出稳定,性价比较高。
因为线性直流稳压电源比开关电源成本低,输出稳定,所以我们选择方案二。
1.2.3 键盘模块
方案一:采用独立式按键。此类键盘采用独立键盘扫描方式,电路设计简单,编程相对容易,但对单片机资源占用较多,不利于系统整体功能的实现。
方案二:采用4*4矩阵式键盘输入。矩阵键盘为行列扫描方式,在按键较多时可以大大节省I/O接口,控制方便,有利于实现系统的功能要求。
因为4*4矩阵式键盘比独立式按键节省单片机I/O接口,所以我们选择了方案二。
1.2.4 显示模块
方案一:采用LED数码管显示。数码管显示具有亮度高,颜色鲜艳,易于观察,可实时动态显示,采用CH451驱动可以大量减少占用的I/O口。但缺点是只能显示有限的数字和符号,即显示信息量小,显示内容单一。
方案二:采用128X64点阵LCD液晶显示。LCD液晶可轻松实现字母、汉字、图像等的显示,控制简单,可以实现人性化、动态化的显示,使显示内容更加丰富,人机交互更加容易。
鉴于LCD强大的显示功能,我们选择了方案二。
1.2.5 外部存储模块
采用可电擦除可编程只读存储器AT24C02。AT24C02接线简单,修改数据灵活,且断电后数据不会丢失,故得到了广泛的应用。
1.2.6 无线传输模块
方案一:采用PT2262/2272编解码芯片。PT2262/2272传输距离近,信号传输速度慢,数据编码方式单一。
方案二:采用nRF905无线收发器。nRF905无线收发芯片具有功耗低、控制简单、可自动处理字头和CRC校验等优点,其片内硬件可自动完成曼彻斯特编码/解码,使用SPI接口与微控制器通信,配置非常方便。
因为nRF905无线收发器传输速度快,传输距离远,所以我们选用方案二。
1.2.7 贵重物品检测模块
方案一:采用声磁防盗系统。声磁系统的特性是防盗检测率高、几乎零误报、不受金属锡箔纸屏蔽、抗干扰性好、保护的出口宽(单套系统最宽可保护4米)。且只需在贵重物品上贴张标签即可,简单方便可行。
方案二:GPS追踪器。把主机设备放在宿舍里,把从机固定在贵重物品上,当主从距离超过一定距离时,主从设备均会报警,且主机会把这一信息立即发送到手机卡里。虽然功能够实现,但成本太高。
方案二成本高,对比来说,方案一优于方案二,所以我们选择方案一。
1.2.8 声光报警模块
为区分人体与烟雾检测和提示锁门两项报警功能,本设计分为两种报警方式。当检测到人和烟雾时采用蜂鸣器和LED进行声光报警,当检测到宿舍无人时采用语音报警。
1.2.9 烟雾检测模块
方案一:采用离子式烟雾传感器HIS-07。该离子式烟雾传感器需要用1014NM以上阻抗的仪表或IC集成电路(Mc14467/14468/145018)检测输出电压,普通的仪表会造成检测结果的不准确,这样使得成本增高。
方案二:采用自制烟雾传感器。用两对红外对管,一个运算放大器和几个电阻即可,电路简单,成本低。
虽然方案一与方案二都能实现设计要求,但方案一成本高,所以我们选用方案二。
1.2.10 人体检测模块
方案一:采用集成运算放大器处理热释电的输出信号。电路设计简单,容易实现,但检测距离达不到5米。
方案二:采用热释电专用处理芯片BISS0001处理输出信号。它的检测距离能达到5米以上,且工作稳定。
由于题目要求检测距离需达到5米以上,而方案二满足要求,所以我们选择方案二。
2.理论分析与计算
本作品在设计上主要运用负反馈放大原理,其理论计算可归结为以下:
若以Xi为输入量,Xf为反馈量,X'i为净输入量,Xi0为输出量。运用负反馈计算公式,以上几个变量的关系可表示为:X'i=Xi-Xf,因此负反馈的放大倍数为:,则反馈系数为:,放大倍数为:,综上可得:,AF为负反馈电路的环路放大倍数。
BISS0001为红外传感信号处理器,内设延时时间定时器和封锁时间定时器,结构新颖,稳定可靠,调节范围宽。其输出延时时间为Tx=49152×R1×C1(R1、C1为芯片3、4管脚的外接电阻和电容),触发封锁时间为Ti=24×R2×C2(R2、C2为芯片5、6管脚的外接电阻和电容)。
根据以上理论分析和计算公式可设计人体红外检测灵敏度调节和检测距离的调节以及烟雾传感器的灵敏度设计。
3.电路与程序设计
3.1 电路设计
系统总体电路图见附录,各模块电路设计如下。
3.1.1 控制器模块
采用MSP430单片机,其最小系统原理图如图2所示。
图2 MSP430最小系统原理图
3.1.2 电源模块
采用线性直流稳压电源,其原理图如图3所示。
图3 直流稳压电源原理图
图4 键盘原理图
3.1.3 键盘模块
采用4*4矩阵键盘,其原理图如图4所示。
3.1.4 外部存储模块
采用AT24C02,其原理图如图5所示。
图5 外部存储原理图
3.1.5 无线传输模块
采用nRF905无线收发模块,其原理图如图6所示。
图6 无线收发原理图
3.1.6 声光报警模块
采用蜂鸣器、LED和ISD4002语音收发芯片,其原理图如图7所示。
图7 声光报警原理图
3.1.7 烟雾检测模块
采用自制烟雾传感器,其原理图如图8所示。
图8 烟雾检测原理图
3.2 程序设计
通过人体检测模块和烟雾检测模块产生的上升沿电平来触发单片机的外部中断,从而达到感应人体和检测烟雾的功能。通过矩阵键盘扫描实现数据的输入。宿舍与宿舍之间采用异步通信模式实现数据传输,宿舍和监控中心采用无线通信模式进行数据传输。其他模块均采用单片机普通的输入和输出功能。其程序流程图如图10所示。
4.系统测试与结果分析
4.1 测试仪器
测试仪器包括数字万用表、MSP430开发板、秒表、直流稳压电源、双通道数字示波器等。
图10 程序流程图
4.2 测试项目
测试项目主要包括以下内容:热释电红外传感器触发时间(灵敏度)测试、热释电红外传感器检测范围测试、烟雾传感器灵敏度测试。
4.3 测试数据及测试结果分析
4.3.1 热释电红外传感器触发时间(灵敏度)测试
通过调节BISS0001的RR2和RC2的值来确定最佳灵敏度。经过反复测试最终选定RR2和RC2乘积为500时为最佳选择,所以我们选用RR2=5.1KΩ,RC2=0.1μF。
4.3.2 热释电红外传感器检测范围测试
热释电红外传感器检测范围主要是在传感器加菲涅尔透镜的基础上进行测试,通过调节BISS0001第12管脚负反馈电阻来实现。
4.3.3 烟雾传感器灵敏度测试
烟雾传感器灵敏度测试主要是先确定在烟雾浓度为1000ppm的前提下,通过调节红外发射管的限流电阻来实现。根据测试数据,最终确定限流电阻在4.7KΩ左右为最佳。
5.小结
通过对本产品各项性能的调试与测试,可以通过MSP430单片机、无线传输、声光报警、外部存储、烟雾检测、人体检测、贵重物品检测、键盘、显示等电路,较好地实现了智能、自动监视宿舍的功能。
参考文献
[1]刘卫华.学生公寓管理系统的研究与开发[D].天津大学,2007.
[2]王伟.基于RFID技术的小区车辆出入管理系统[D].青岛大学,2008.
[3]陈锦.基于射频识别技术的门禁系统研究[D].武汉理工大学,2010.
[4]谢奇奇.基于UHF频段读写器门禁系统研究与设计[D].电子科技大学,2010.
[5]丁明丽.RFID技术高校管理系统的设计[D].昆明理工大学,2010.
基金项目:2013年高校国家级大学生创新创业训练计划项目(201310448021)。
作者简介:
关键词:防火; 防盗; 传感器; RS 485总线
中图分类号:TN915.08-34 文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2011)17-0141-03
Intelligent Fireproof and Theftproof Alarm System for Dormitorys
WANG Zhi-qiu
(College of Mechanical and Electrical Engineering, QAU, Qingdao 266109, China)
Abstract: According to present situation of fireproof and theftproof alarm system for dormitorys and in order to solve the remaining main questions, a intelligent fireproof and theftproof alarm system based on RS485 bus is proposed for dormitorys. The photoelectric smoke sensor, infrared sensor and pyroelectric sensor are adopted as detection elements. The 32-bit ARM7TDMI-S CPU micro-controller LPC2103 produced by Philips Company is taken as a processor of the host machine, and STC89C52 as the processor of the slave machines. MAX485 transceiver chip is employed to complete intelligent alarm function. It reduced the false-alarm rate and enhanced the reliability of the whole system.
Keywords: fireproof; theftproof; sensor; RS 485 bus
0 引 言
现如今在学校的寝室里,学生贵重物品被盗、由于学生过失而引起着火等事故时有发生,这些都是一直以来困扰着学生、学工以及学校保卫处的“大问题”。传统的防范措施存在很大的弊端,比如当事故发生时,防护铁门、铁栏杆就会成为主人逃生的最大障碍。而采用智能防火防盗报警系统,便能很好地解决此类问题了。但是市场上防火防盗系统价格对大学生来讲过高,本系统便是针对大学宿舍,从低成本的角度来设计制作的。
1 系统组成及工作原理
本系统通过一个监控室和两个宿舍来模拟,通过RS 485总线来实现通信。考虑到现实中监控室要能监控整栋宿舍楼,因此采用功能强大的ARM7芯片LPC2103作为主机控制芯片,从机采用价格低廉的51系列单片机作为控制芯片。宿舍中采用热释电传感器对人体进行检测,烟雾传感器实现烟火检测,红外传感器实现对宿舍进出人员数量的检测,主机通过RS 485总线对从机实时监控,当有异常出现时,宿舍和监控室的报警装置会同时响起,只有本宿舍成员在本宿舍通过输入从机的密码才可解除报警状态。系统的详细结构图如图1所示。
2 硬件电路设计及相关理论分析
防火防盗智能报警系统硬件主要由七大部分组成:主机部分处理器电路,从机部分处理器电路,传感器检测电路部分,声光报警电路, RS 485总线接口电路,键盘接口电路及显示电路。
2.1 传感器检测及声光报警电路
传感器模块由热释电传感器、烟雾传感器MQ211和红外传感器组成。
烟雾传感器的内部电阻是随着烟雾的浓度的变化而变化,因此要将其转化为变化的电压信号,在此通过电压比较器LM339和几个相应的分压电阻构成,具体电路设计如图2所示。在通电状态下测得传感器的内阻是130 kΩ左右,在烟雾较浓时内阻为6 kΩ左右,在无烟时比较器的负端输入为2.5 V左右,正端为1.2 V左右,有烟雾时负端为2.5 V,正端为3~5 V,此电路能很好地实现电平的转换。热释电红外传感器采用RE200B和信号处理元件BISS0001及少量外接元件组成,电路如图3所示。
红外传感器电路由红外发射二极管及1838B组成,用单片机来检测两个传感器低电平的先后顺序来判断人的进出情况。其原理如图4所示。声光报警模块由蜂鸣器、(红,绿)发光二极管和NPN型三极管驱动电路组成,具体电路图如图5所示。
2.2 RS 485通信电路
本模块采用用于RS 485与RS 422通信的低功耗、限摆率收发器MAX485。MAX485的驱动器摆率不受限制,可以实现最高2.5 Mb/s的传输速率。
3 软件程序设计
该系统软件部分主要完成了系统及各个模块初始化、警情信号检测(火警/盗情)、系统设置、RS 485总线协议及声光报警的程序设计。具体的程序流程图如图6,图7所示。
4 通信协议
在RS 485总线通信系统中,由于供电、空间噪声以及传输路径等因素的影响,数据传播过程中很容易受到干扰或者信号衰减,造成通信失败,因而需要设计一种传输协议,保证在这种不可靠的物理链路上建立起可靠的数据连接。本系统中,数据采集器与监控室主机是一个简单的多点对一点通信。
4.1 波特率设置及通信方式的选择
考虑到RS 485总线自身的特点并兼顾到数据通信的速度和稳定性,波特率选择2 400 b/s,这样可以传输更远的距离。由于通信是多对一的关系,串口选择工作方式3。
4.2 数据校验方式的确定
使用RS 485总线通信技术传输数据时,很容易遇上干扰,使传输数据发生改变,从而导致传输错误。考虑到系统的实际要求,本设计采用8位的CRC(循环冗余校验)校验方式。
CRC校验和的计算是一种循环计算。从数学角度看,CRC校验和是用生成多项式(算法规则)去除一个多项式(由数据块表示),CRC校验为相除后所得的余项。CRC校验是对要传送的一个数据块附加一些校验位,这些校验位(CRC校验位)由该数据块算出,并随同数据块一并传送。在接收端,对收到的数据块重新按规定的算法计算CRC校验和,从而可以判别数据传输过程是否出错。
【关键字】轨道交通;消火栓
Analysis of hydrant layout in underground rail stations
Rui Daoqiang
(College of Environmental Science and Engineering,Tongji University,Shanghai,200092)
Abstract: The full water column and protection radius of hydrants is calculated and the comparison analysis of several layouts of hydrants is carried out to optimize the locations of hydrants. The optimal layout of hydrants in different subway stations is summarized in this paper.
Key words: urban rail transit; hydrant
引 言
《地铁设计规范》28.3.8 地铁室内消火栓的设置应符合下列要求:[1]:
1)消火栓的布置应保证每个防火分区同层有两只水枪的充实水柱同时到达室内任何部位;
2)消火栓的间距应按计算确定,但单口单阀消火栓不应超过30m,双口双阀消火栓不应超过50m。地下区间隧道(单洞)内消火栓的间距不应超过50m。人行通道内消火栓间距不应超过30m;
实际布置时,地下车站和地下区间消火栓系统从两路进水管上各接出1根DN150消防干管,在车站纵向和横向分别连通形成环状供水管网。地下区间每条隧道分别从地下车站消火栓环状管网上引入一根消火栓给水干管,沿隧道一侧布置,使地铁车站和区间形成环状消防供水管网。站厅层一般采用单栓消火栓,站台层公共区采用双栓消火栓。如下图所示:
图1 扬水管从泵房顶部出地面
Fig.1
站厅层公共区消火栓的布置间距,和消火栓的保护半径R及站厅层宽度B有关,应通过计算确定。本文通过对站厅公共区几种不同的消火栓布置方式的对比分析,选择出最经济、合理、简单的方案。
1、消火栓保护半径计算
1.1消火栓充实水柱计算
消火栓充实水柱按照下面几种方法计算或取值,取其中最大值:
1)根据《全国民用建筑工程设计技术措施(2OO9年版)给水排水》7.1.5,按下列公式计算[2]:
式中:Sk-水枪的充实水柱长度(m);
H1-室内最高着火点离地面高度(m);
H2-水枪喷嘴离地面高度(m),一般为1m;
α-水枪上倾角(°)
地铁车站站厅层的高度一般为4500mm,则计算出
Sk=(4.5-1)/sin(45°)=4.95m
2)根据《地铁设计规范》[1]28.3.8条要求,地下车站水枪充实水柱长度不应小于10m。
3)根据水枪最小出流量计算。公共区消火栓箱栓口直径为DN65,采用L=25m纤维衬胶水龙带,水枪喷嘴为?19,每支水枪的最小出流量为5l/s。查《全国民用建筑工程设计技术措施(2OO9年版)给水排水》表7.1.5-3“水枪充实水柱、压力和流量”[2]可得到Sk=11.45米。
4)《消防给水及消火栓系统技术规范》[3]7.4.12 室内消火栓栓口压力和消防水枪充实水柱,应符合下列规定:
(1) 高层建筑、厂房、库房和室内净空高度超过8m的民用建筑等场所,消火栓栓口动压不应小于0.35MPa,且消防水枪充实水柱应按13m计算;其他场所,消火栓栓口动压不应小于0.25MPa,且消防水枪充实水柱应按10m计算。
根据以上4种结果,地下车站消火栓充实水柱取10m。
1.2消火栓保护半径计算
根据《消防给水及消火栓系统技术规范》10.2.1,消火栓的保护半径按照下列公式计算:[3]
式中:R-消火栓保护半径(m);
k-水带弯曲折减系数,宜根据水带转弯数量取0.8~0.9,本例中取0.8;
Ld-水龙带长度(m),本例中取25m ;
Ls― 水枪充实水柱长度在平面上的投影长度(m )。当水枪倾角为45°时,Ls= 0.71Sk;
Sk-水枪充实水柱长度(m),取10m。
则R=0.8×25+10×0.71=27.1(m)。。
1.3消火栓布置间距计算
要求相邻两支水枪的充实水枪同时到达室内任何部位时,消火栓的间距应按下列公式计算:
式中:S――消火栓间距,m;
R――消火栓保护半径,m;
b――消火栓最大保护宽度。
2、消火栓布置形式分析
根据车站宽度B不同,消火栓分以下几种布置方式。如图2~5所示:
图2 站厅层公共区消火栓布置方式(一)
图3站厅层公共区消火栓布置方式(二)
图4站厅层公共区消火栓布置方式(三)
图5站厅层公共区消火栓布置方式(四)
方式(一)中,车站宽度B大于消火栓保护半径R,消火栓必须分2排布置,消火栓的保护宽度取车站宽度的一半,即b=B/2。当车站的宽度B小于消火栓的保护半径R时,消火栓的最大保护宽度b可以为B/2,如方式(二);也可以为B,如方式(三)和方式(四)。
3、车站消火栓布置方式分析
从以上分析可知,消火栓的布置方式与车站的宽度B有关。我们可以找出这4种布置方式中B的临界值,依此来选择最优的方式进行布置。
方式(一)和(二)中,消火栓的布置间距为:
方式(三)和(四)中,消火栓的布置间距为:
假设公共区的长度为L=100m,站台宽度B取整(从10m取到32m),消火栓的数量N取整,通过试算得出如下结果:
宽度 长度 保护间距 数量 数量
B L S1,2 S3,4 N1,2 N3,4
m m m m 个 个
8 100 26.8 25.89 10 5
9 100 26.72 25.56 10 5
10 100 26.63 25.19 10 5
11 100 26.54 24.77 10 5
12 100 26.43 24.3 10 5
13 100 26.31 23.78 10 5
14 100 26.18 23.2 10 5
15 100 26.04 22.57 10 5
16 100 25.89 21.87 10 6
17 100 25.73 21.1 10 6
18 100 25.56 20.26 10 6
19 100 25.38 19.32 10 6
20 100 25.19 18.29 10 6
21 100 24.98 17.13 10 7
22 100 24.77 15.82 10 7
23 100 24.54 14.33 10 8
24 100 24.3 12.59 10 9
25 100 24.04 10.46 10 11
26 100 23.78 7.64 10 14
27 100 23.5 2.33 10 44
28 100 23.2 10
29 100 22.89 10
30 100 22.57 10
31 100 22.23 10
32 100 21.87 12
4、车站消火栓布置方式选择
B型车岛式车站公共区的一般剖面如下图所示:
图6站厅层公共区消火栓布置方式(四)
Fig.6
通过上表计算结果可以看出,当车站宽度B>25m时,消火栓的保护宽度取车站宽度的一半比较经济合理。
标准单岛式地下车站的站台宽度一般取8米~14米,加上两侧隧道的宽度,公共区总宽度大概在15米~21米之间,可选用方式(三)和(四)布置。
多岛式地下车站,至少还需要再加上一岛和一个隧道的宽度,公共区总宽度至少在25米以上,采取方式(一)和(二)。
结语
地下车站消防环网一般站厅层水平成环,站台层竖向成环。因此对于标准岛式地下车站来说,消火栓应参照方式(三)错开布置更为合理。对于多岛式站台来说,错开式布置已经不能满足充实水柱的覆盖要求,应采用方式(一)和(二)布置。
由于篇幅有限,本文只选取了简单的岛式站台进行了分析,对于侧式及岛-侧式车站,可以根据同样的计算方法进行对比分析后选择合适的消火栓布置方式。
参考文献:
[1] GB 50015-2003,建筑给水排水设计规范[S].
涉及5个方向技术研发
据介绍,“城市轨道交通运输组织、控制及保障一体化关键技术与系统研制”项目,以城市轨道交通系统网络化、一体化、国产化为目标,重点研发城轨交通网络化运输组织、城轨交通路网运营安全保障、新一代城轨交通列车运行控制、城轨交通基础设施全息化移动检测与运维、城轨列车运行状态全息检测与故障诊断等5个方向的系统技术,研制出一批城轨交通运营管理、运行控制、安全保障的技术系统及装备。
城轨交通设施安全状态检测、预警与维保系统,由城轨交通设施安全状态检测、车载综合数据监测预警、主动维保支持等3大系统构成。城轨路网运营安全综合监控分析与应急处置系统,针对网络化运营模式,实现了全网多层级的安全状态分析以及协同应急处置功能,提高了应急处置效率和路网安全性。该研究形成的关键技术,正在支撑北京城轨路网指挥中心二期信息中心建设。城轨交通列车运行状态检测与故障诊断系统有利于提高列车运营安全水平,降低轨道交通维修管理成本。
部分成果投入使用
目前,项目部分研发设备已经进行安装,即将进入试运行阶段。
1.1 设备概况
包头第三热电厂2×300mW机组是东方汽轮机厂生产的型号为C300\227-16.7\0.35\537\537的亚临界、单轴、一次中间再热、双缸双排汽,抽汽凝汽式汽轮机。发电机为东方电机厂生产的型式为 QFSN-300-2-20B的水、氢、氢 冷发电机组 。
1.2 工作原理
本厂汽轮机调节系统是数字电液调节系统,该系统总体的功能就是对汽轮机的进汽阀进行控制,加以调节汽轮机的进汽量。该系统有三部分组成:EH油供油部分;执行机构;危急遮断部分,这部分通过危急遮断隔离阀组与控制操作部分相连接,危急遮断隔离阀组提供了油与EH油之间的一个接口。调节系统用来调节汽轮机的转速和功率,以及对汽轮机转速进行限制(OPC)和保护(AST). 机械式超速保护:动作转速为额定转速的110%~111%(3 300r/min~3 330r/min),此时危急遮断器的飞环击出,打击危急遮断器装置的撑钩,使撑钩脱扣,机械遮断机构使遮断隔离阀组的机械遮断阀动作,将高压保安油的排油口打开,泄掉高压保安油。快速关闭各主汽、调节阀门,遮断机组进汽。调节保安系统由危急遮断器、危急遮断器装置、遮断隔离阀组、机械遮断机构、手动停机机构、复位试验阀组、机械停机电磁铁和导油环等组成,见图1。油经复位试验阀组(1YV)进入危急遮断器装置活塞腔室,接受复位试验阀组(1YV)的控制;透平油压力油经复位试验阀组(2YV),从导油环进入危急遮断器腔室,接受复位试验阀组(2YV)的控制。手动停机机构、机械停机电磁铁、遮断隔离阀组、通过机械遮断机构与危急遮断器装置相连,高压保安油通过遮断隔离阀组与油源无压排油管相油管相连。
2 油系统概述
汽轮机油系统的作用是给汽轮发电机的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供,为发电机氢密封系统供油,以及为操纵机械超速脱扣装置供油。油系统由汽轮机主轴驱动的主油泵,冷油器、顶轴油装置、盘车装置、排烟系统、油箱、交流油泵、油位指示器、油位开关以及各种控制装置和连接管道、阀门、逆止阀、各种监测仪表等构成。汽轮机油系统故障,处理不及时或不正确,都有可能造成汽轮发电机组的严重损坏,汽轮机油系统故障分析及对策油系统是汽轮机的重要组成部分,其工作状况直接影响到机组的安全经济运行。
汽轮机油系统采用主油泵-射油器供油方式。主油泵由汽轮机主轴直接驱动,其出口压力油驱动射油器投入工作。油系统主要用于向汽轮发电机组各轴承提供油;向危机遮断装置供油;向发电机氢密封空侧提供密封用油以及为顶轴装置中油泵提供充足的 油源。系统工质为L-TSA32汽轮机油。
排烟风机的作用:系统配有两台排烟装置,它将排烟风机与油烟分离器合为一体,上部为单级单吸立式风机,下部为圆筒式结构油烟分离器。用于使轴承箱回油管及油箱建立微真空,以保证回油畅通,油烟无外溢,保证油系统安全、可靠。油箱及回油系统中的烟气经排烟风机抽出,排向大气,同时在整个回油管路和油箱内建立一定负压,有利于回油快速流回油箱,避免油或油烟向外溢,使整个油系统处于安全状态下工作;油系统在运行过程中,少部分油蒸发为油雾,这些油雾积聚在油箱内及轴承箱与回油管道中,如果油雾压力过高,轻者通过轴封漏入厂房,如处理不及时当正压积聚到一定值时将对危急遮断器产生威胁;油系统启动前先启排烟风机,机组运行时,排烟风机必须连续运行,只有当机组完全停止以后,油泵停止工作以后,才能停止工作。
3 机组跳机经过
事故异常概况:当日机组负荷245mW,AGC投入,RB功能投入,煤量117T/h,给水流量751 T/h,凝汽器真空-83.28kPa,主控指令70%,主汽温度537.4℃,主汽压力15.44MPa,再热汽温536.4℃,再热汽压2.57MPa,汽包水位1.61mm,汽动给水泵运行,电动给水泵A主B备,抢水联锁投入,A、B、C、E四台磨组运行,D磨列备, A、B引、送风机运行正常,密封风机运行正常,其他机、电、炉辅机设备运行参数正常。运行中机组前箱四个人孔盖周围先后出现油气渗出,集控画面显示系统运转正常,随后就地检查主油箱排烟风机,发现从风机轴颈处有水流出,在找设备排水的期间,机组突然甩负荷到零,发电机程序逆功率保护动作,#2发电机与系统解列,厂用电快切动作,启备变接带厂用电,锅炉MFT,首出汽轮机跳闸,查汽轮机跳闸首出画面,汽轮机跳闸无首出原因。
4 原因分析
主油箱排烟风机油烟分离罐满水后,导致系统负压建立不起,造成系统烟气回流不畅,前箱内逐渐成正压后,将危急遮断器动作造成机组跳闸。
5防范措施
1)各排烟风机油水分离罐应定期做好排水工作;2)完善技术措施 加强油务监督;3)加强对汽轮机油系统的管理和定期检查及维护;4)制订汽轮机油系统排烟风机异常时的应急处理办法;5)对排烟风机油气分离罐排污管道进行改造,使罐内有积油、积水时可快速排除。
6 结论
油系统是汽轮发电机组十分重要的一个系统,就好像血液系统对人类一样的重要。对油系统运行中出现的各种问题及大小事故,及时总结分析以防止同样事故再次发生是十分必要的。油系统故障造成的损失是很大的,教训也是深刻的,如何减少和避免事故的发生,关键是要抓好定期工作,另外,运行管理也不可放松,要从每一个环节深入细致地抓起,疏忽了任意一个环节都有可能造成事故的发生,并带来不必要的损失。
参考文献
[1]王炳华,帅军庆,靳东来.防止电力生产重大事故的二十五项重点要求[M].中国电力出版社,2001.
[2]汽轮机运行技术问答[M].中国电力出版社,1999.
关键词:外汇储备;通货膨胀;传导机制;中国异象
中图分类号:F822.5 文献标识码:A 文章编号:1003-3890(2011)03-0058-05
一、引言与文献回顾
近年来,由于贸易顺差、外商直接投资、汇率体制、人民币升值预期等因素的共同作用,中国的外汇储备一直处于高速增长状态。截至2009年底,中国的官方外汇储备已高达23991.52亿美元,稳居世界第一位。理论上讲,外汇储备的增加一方面增强了中国国家竞争力,提高了国际地位,而另一方面促使基础货币的被动投放,加大了潜在的通货膨胀压力。这一观点得到不少学者的支持。Khan(1979)、Mohsen和Janardhanan(1997)考察了外汇储备与通货膨胀长期之间的关系,认为“长期看外汇储备与通货膨胀是正相关的”,这种观点得到中国部分学者的认同。谢平、张晓朴(2002)认为,外汇占款是构成货币供给的重要部分,是造成20世纪90年代通货膨胀的直接原因之一;封建强、袁林(2000)t*认为,长期外汇储备增加会引起货币投放,从而引起物价上涨;方先明、裴平、张谊浩(2006)也考察了通货膨胀和外汇储备的关系,通过对2001年第一季度至2005年第二季度的统计数据进行实证检验后发现,2001年后中国的外汇储备增加具有明显的通货膨胀效应;赵振全、刘柏(2006)通过VAR模型和方差分解实证得出外汇储备通过外汇占款途径对通货膨胀产生影响,最终影响宏观经济的运行。然而,就中国物价水平的变动趋势来看,显然它并未随着外汇储备的增加而呈现趋势性的上涨。戴根有(1994)从1994年外汇储备大幅增加的原因人手,从现金投放、存款货币的角度指出外汇储备增加并不构成当时中国通货膨胀的原因;夏斌、廖强(2001)的研究也表明外汇占款并不一定会影响一国的通货膨胀水平,通货膨胀由很多其他因素决定;刘荣茂、黎开颜(2005)在《中国外汇储备对通货膨胀影响的实证分析》中指出,1981-1996年通货膨胀指标的波动与外汇储备数量的变动并没有明显的关系,外汇储备的变动并不是通货膨胀波动的原因之一。
无论是支持者或是反对者,在分析通货膨胀与外汇储备的关系时,都遵循了如下的思路:外汇储备的增减导致外汇占款的变化,从而使货币供应量发生变动,并最终影响物价。本文则认为,外汇储备的增加虽会加大一国潜在通货膨胀压力,但是否必然引发通货膨胀则取决于由外汇储备所导致的货币供应量增加是否进入流通环节,这受到外汇储备来源结构的影响。本文下面的安排为:第二部分对外汇储备与通货膨胀理论关系的传统观点进行阐述;第三部分结合中国的现状,指出传统分析对中国现象的不适用性;第四部分从中国外汇储备的主要来源渠道分别分析其与通货膨胀的理论关系;第五部分为本文的结论。
二、外汇储备影响通货膨胀的理论分析
一国的货币供应量由基础货币和货币乘数共同决定,即:Ms=kMb,Ms为货币供应量,k为货币乘数,Mb为基础货币。外汇储备也将从这两个途径影响一国的货币供应量。
(一)基础货币途径
一国基础货币的创造来自于两个方面:国内信贷Dc和储备资产变化IR,储备资产主要由黄金储备、特别提款权、储备头寸和外汇储备Er构成。前三者一般数量较小且波动不大,因此储备资产的变动基本上由外汇储备的变动决定,一国的基础货币可以用下式衡量:Mb=Dc+Er。此处笔者假定国内信贷不变,主要论及外汇储备变化对基础货币的影响。假定企业的外汇收入为A(以美元计价),直接标价法下的即时汇率为f,外汇指定银行动用存放在央行的超额准备金为企业结汇,但由于中国外汇头寸上的限制,外汇指定银行也只能持有全部外汇收入中的一定比例a(0<a<1),即外汇指定银行持有a×A外汇,其他的(1-a)xA的外汇只能由央行在外汇市场上收购,这样央行被迫增加投放(1-a)xA×f的基础货币,从而基础货币投放增加,这部分增加的货币即为外汇占款。
(二)货币乘数途径
完整的货币乘数公式表示为:k=1/r+c+e,r表示存款准备金率,c表示现金漏损率,e表示超额准备金率,显然,任何影响r、c和e的因素都将改变货币乘数。沿用前面的假定,由于外汇指定银行动用了a×A×f的超额准备金,致使货币乘数因超额准备金率的下降而提高。设原来的超额准备金为E,存款总额为D,则新的超额准备金为Eo=E-a×A×f,新的超额准备金率为eo=Eo/D=(E-a×A×f)/D=e-a×A×f/D,显然新的超额准备金率eo小于原超额准备金率,从而新的货币乘数大于原货币乘数,即外汇储备增加导致货币乘数的提高。
(三)外汇储备与通货膨胀的理论关系
由外汇储备影响货币供应量的两个途径,可以总结出外汇储备对通货膨胀的传导机制大致为:外汇储备的增加导致外汇占款的增加,既增加了一国基础货币的投放,同时也提高了该国的货币乘数,从而使该国货币供应增加,而随着货币供应的增加,必然会加k--国通货膨胀的压力,此传导机制可简单表示为:
三、中国异象的提出
根据外汇储备影响通货膨胀的理论分析,在外汇储备剧增的同时理应伴随着通货膨胀的出现。然而通过观察中国十几年的情况,笔者却难以得出同样的结论。中国自1994年外汇体制改革以来,外汇储备一直处于增长状态,尤其是进入2000年后外汇储备增长速度迅速加快,但中国通货膨胀率却起伏不定,且基本保持低位运行(如图1所示)。
从图1看出,外汇储备与通胀之间的相关性并不明显,这与笔者前面的理论分析严重不符。中国外汇储备与通货膨胀之间的这种异常现象已逐渐引起了学者们的注意,不少专家学者纷纷提出了自己的解释,其中较为典型的一种观点认为是央行近些年来的货币冲销政策产生的效果,化解了外汇储备增加带来的通货膨胀压力。对于这种观点,其传导机制可以表述为:
显然,这种解释是在承认外汇储备增加一定引起通货膨胀的前提下才成立,央行的行为只是在被动地治理通货膨胀。同时,该解释也隐含了在外汇占款占基础货币比重不断增大的情况下,以冲销政策维持基础货币供应稳定的方法必然难以维持,而且增加了一国货币政策实施的难度。简而言之,外汇储
备的增加终将引发通货膨胀,只是时间早晚而已。因此,本文认为,货币冲销干预政策对中国异象的解释并未触及问题的本质,中国外汇储备与通货膨胀之间这种异常的关系,应不完全是央行的冲销干预政策造成的,其本质在于中国的外汇储备构成中,能引起通货膨胀的因素所占比重还不是很大,外汇储备的增加是否必然引起通货膨胀,需要分析外汇储备的来源结构。
四、外汇储备来源结构与通货膨胀
从理论上讲,一国的外汇储备主要来源于三条途径:一是国际收支顺差形成外汇储备;二是借入外汇补充外汇储备;三是用外汇储备收益补充外汇储备。就中国而言,外汇储备收益列入央行的对外资产,不计人中国的外汇储备,中国没有也不需要通过借入外汇以补充外汇储备。因此中国基本上是通过第一条途径增加外汇储备的,根据国际收支项目,中国外汇储备主要由经常项目顺差和资本项目顺差构成,不同的外汇储备来源结构对通货膨胀的影响是不同的。
(一)经常项目顺差与通货膨胀
经常项目顺差是中国外汇储备增加最主要的来源,该项目主要反映本国与外国进行经济往来(主要是进出口)的状况,具体包括四个项目:货物、服务、收益和经常转移。其中经常转移虽然一直是顺差,但数额比较小,收益项从1998-2004年一直为负数,只有近几年为正,并且数额也较小,所以它们对经常项目顺差的贡献不大。贡献最大的是进出口贸易顺差,其中又以货物贸易顺差为主。因此考虑经常项目顺差与通货膨胀的关系,基本上可以转化为考察贸易顺差是否引起通货膨胀。
1.经常项目顺差数量大,利润少,对中国通货膨胀影响较小。由于通货膨胀是流通中过多的货币追逐较少的商品而引起的物价上涨现象,换句话说,对于新增加的任一单位货币,如果有等值的产品与之对应,理论上是不会产生通货膨胀的。中国经常项目顺差虽然巨大,但主要来源于贸易顺差,假设贸易顺差由G商品的国际贸易获得,一单位G商品售价P美元,即一单位G商品的出口创汇收入是P美元,其单位成本为c美元,在只考虑收入和成本的情况下,如果P=C,意味着这部分外汇收入在国内是有相应的实物资源(如原材料等)与之对应的,因而也就不会产生通货膨胀,只有当P≥C,收入超过成本部分即利润(P-C),由于没有实物资源的对应,才产生较大的通货膨胀效应。中国出口贸易主要是一些低端产品,附加值较低、利润薄弱,因此中国贸易顺差数量虽然巨大,但实现的利润却十分微小,自然也不会对通货膨胀产生较大的影响。
2.经常项目顺差所形成的货币供应,进人流通领域非常有限。经常项目顺差的创造主体是企业和居民,由此所引起的基础货币注入口主要就是企业和居民,换句话说,由经常项目顺差所形成的货币供应(外汇收入)主要由企业和居民持有,尤其是外商投资企业。高静(2008)的研究发现,外商投资企业出口总额自2001年以来占中国的出口总额一直在50%以上,而吕进中(2008)的研究则表明外商投资企业所获收益中有30%汇出境外,20%转增资于本企业或再投资于境内其他领域或企业,20%以应付股利的形式留在境内,30%以未分配利润的形式留在境内,也就是说,在这部分收入中,有大约60%的货币没有进入本国流通领域。对于内资企业和居民而言,长期以来由于经营思想上的保守和储蓄倾向较高的影响,他们结汇后的收入大部分往往也变成了银行的存款,进入流通领域的货币十分有限,因此我们也不难理解为什么中国外汇储备如此巨大,而物价水平却并未显著上涨,究其原因在于中国增加的外汇储备中经常项目顺差占据了绝大部分(见图2),由于经常项目顺差所引起的货币供应注入的主体是企业,无论是内资企业或外资企业,它们并未让这部分货币全部进入流通领域,形成对本国投资或消费的有效需求,从而抬高物价,因此,在中国表现出外汇储备与通货膨胀不明显的相关性。
3.经常项目对通货膨胀的传导。由于经常项目顺差所形成的货币供应并未完全传导至物价水平,因此,在外汇储备主要来源于经常项目顺差的情况下,其对物价水平的传导机制可表示为:
(二)资本项目顺差与通货膨胀
资本与金融项目顺差是中国外汇储备剧增的第二个直接来源。中国自1994年以来只有个别年份(1998年)出现资本账户逆差,最近几年,基于人民币升值的预期和中国的高利率政策,资本更是加速流入中国。资本大量流人增加了一国的外汇储备,在一定程度上弥补了该国经济发展过程中的资金不足,但过多的国际资本流入却会产生一系列不良后果,包括引发一国通货膨胀。
1.外商直接投资持续增加引起通货膨胀。外商直接投资是中国资本项目顺差的主要来源。对于外商直接投资引发通货膨胀的观点已得到不少学者的认同。多年来中国追求GDP的快速增长,各级地方政府以各种方法吸引外资,这些被地方政府“请”进来的外资不再像企业创汇所得收入那样,或汇出境外或存进银行,这种进来的资金是与地方经济增长紧密相联的,只会寻找一切可能的投资机会,获得尽可能大的收益,因此这一部分资金几乎全部进入生产流通领域,从而引起物价的上涨;从另一个角度分析,这一部分资金还具有带动效应,能够带动国内货币供给的增加,原因在于外商直接投资的流人通常并不能立即形成生产能力,还需要国内相关部门与之配套投资,这样相关领域的投资会增加,这种投资可以称之为被“挤”出来的投资,而国内投资的提高可能加剧国内商品市场尤其是生产资料供求的紧张状况,其中外商直接投资的一部分资金将转化为消费资金,形成对生活资料的巨大需求,促使国内生活消费品价格上涨。即外商直接投资会刺激国内投资,引起国内配套资金的增加,从而使经济体面临着通货膨胀的压力。
2.短期资本流入推高资产价格,通过财富效应和信用扩张引发通货膨胀。此处讲的短期资本主要指资本项目下的短期资本和误差与遗漏项目的热钱流入,虽然热钱不属于资本项目,但由于其具有与短期资本类似的特点,此处将其统计为短期资本。这种资本的显著特点是具有高度流动性,追逐短期利益,进入一国的方式和途径比较隐蔽,因此这些资本容易导致外汇储备突发性变动,降低外汇储备的稳定性,从而造成基础货币投放的不稳定性。另一方面,这些短期资本进入中国寻找投资机会,首选是房地产市场和股票市场,因为一般而言这两种市场具有高度流动性,收益可观且进退较为容易。短期资本的进入会导致这些市场价格飙升,近几年中国股票市场和房地产市场经历的暴涨与暴跌,短期资本在其中扮演了很重要的角色。不仅如此,这些短期资本在推高中国资产价格的同时还具有明显的“杠杆效应”,境内外许多民间资金受其影响纷纷跟风入市,进一步推高资产价格,这又会吸引更多的外资和内资进入,形成正反馈循环,这会产生两个效应:一是居民财富效应,即资产价格上升增加了居民财富,从而使需求增加,在供给不变的情况下使物价上
涨;二是银行的信用扩张效应,房市、股市等市场的火爆,一定程度上反映经济发展势头良好,同时资产价格的居高不下,会让人觉得投资于这些资产有利可图,因此会增加向银行的贷款,在没有实施紧缩的信贷政策的情况下,货币供应必然增加,进而对物价产生影响。
3.资本项目对通货膨胀的传导。通过这一部分的理论分析可以发现:资本项目顺差与通货膨胀关系紧密,无论是长期资本如外商直接投资的增加,还是短期资本及热钱流入,都将产生通货膨胀效应。从图3中也不难看出中国资本项目顺差与通货膨胀变化较为一致的趋势,因此随着资本项目顺差的持续扩大,中国通货膨胀压力必然加大。外汇储备通过资本项目途径对一国的通货膨胀产生影响,其传导机制如下:
五、简要结论与政策建议
本文以外汇储备与通货膨胀关系的传统理论分析为基础,从外汇储备的来源结构人手,考察了经常项目顺差、资本项目顺差对通货膨胀的传导机制,并对中国异象作出解释,主要结论如下:
1.外汇储备是否会引起通货膨胀,取决于外汇储备来源结构中资本项目顺差所占比重,若外汇储备增加主要来自于资本项目顺差,一国通货膨胀压力必然加大,但如外汇储备中经常项目所占比重较大,则其对通货膨胀的影响较小,中国的外汇储备构成中绝大部分来源于经常项目顺差,资本项目顺差只占很小比重,因此,尽管资本项目顺差与通货膨胀有着紧密的联系,中国仍然表现出外汇储备增加与通货膨胀不明显的相关性,即中国异象。
关键词 地铁区间隧道火灾 通风排烟模式 临界风速 联络通道
0 引言
地铁属于人员密集场所,一旦发生火灾,后果将不堪设想。针对地铁区间隧道火灾,目前规范要求司机应尽最大可能将列车驶出隧道进入前方站台后进行人员疏散,倘若列车无法驶入前方站台而被迫停靠在漆黑的隧道中,应启动地铁区间隧道通风排烟系统进行排烟,在这种情况下,确定合理的通风模式至关重要。地铁区间隧道的火灾通风排烟模式是非常复杂的,它与列车的停靠位置、人员的疏散方向、火灾发生位置以及区间隧道是否设置联络通道等因素有关。
目前,国内外已有很多人对地铁隧道火灾烟气的流动与控制作了大量的研究。P.J.Woodburn等人把地铁火灾烟气的数值模拟值与实验值进行了对比,用来验证数值模拟的灵敏度和准确性,研究表明,除纵向通风速度对烟气回流扩散范围具有决定性影响外,火源的热释放速率以及湍流模型的选择对烟气回流扩散范围影响也较大[1]。S.Kuma等人对隧道火灾进行了三维数值模拟,并分别研究了辐射、热传导和壁面粗糙度等因素对火灾烟气的影响[2]。卢平等人对纵向通风水平隧道火灾烟气的流动特性进行了模拟与分析[3]。郑晋丽研究了隧道火灾中几种常用的数值模拟方法,提出了火灾发生后应采取的有效烟气控制措施[4]。然而迄今,针对地铁区间隧道火灾通风排烟模式进行深入研究的文献不是很多。
本文通过分析研究,提出了地铁隧道火灾中几种复杂的通风排烟模式,选取了其中一种最复杂的模式,利用CFD方法进行了具体的数值模拟分析,得出了该模式下的最佳烟控送风速度。
1 地铁区间隧道火灾的通风排烟模式
《地铁设计规范》(GB50157—2003)规定,当地铁区间隧道长度超过500m时,在区间隧道中部应设置与另一条地铁区间隧道相通的联络通道。考虑到目前地铁区间隧道长度一般都会超过500m,因此本文研究区间隧道中部设有一个联络通道的情形。根据火灾发生位置和列车停靠位置的不同,分析发现该区间隧道的通风排烟模式主要有四种[5],如图1所示。
图1a,1b为火灾发生在列车端部的情形,此时的送风方向应本着与大多数人员的逃生方向相反的原则来确定,若联络通道处于上风侧(图1a),则不需要考虑联络通道内的风向;若联络通道处于下风侧(图1b),为防止烟气向另一条区间隧道扩散,则应该通过联络通道向着火隧道加压送风。图1c,1d为火灾发生在列车中部的情形,此时应根据列车的停靠位置来判断送风方向。当列车停靠在靠近车站位置时(图1c),考虑到利用车站排烟更为有利,因此采用向车站方向送风的通风方式,此时联络通道处于上风侧,不需要考虑烟气的扩散;当列车停靠在靠近中间联络通道时(图1d),为保证更多的人逃生,则应该采用向联络通道方向送风的通风方式,此时联络通道处于火灾下风侧,应保证联络通道内具有指向着火区间隧道的送风,从而可以保证人员通过联络通道逃生。通过对以上四种模式的分析,可以看出图1d对应的火灾通风模式为最不利模式。下面将对该种通风模式进行数值模拟分析,从而得出该模式下的临界风速以及保证联络通道内无烟的未着火区间隧道两端的最佳送风速度。
2 数值模拟分析
2.1 物理模型和边界条件
本文模拟的地铁隧道为单线盾构圆形隧道断面,断面直径5.5m,物理模型如图2所示。为研究方便,本文选取中部联络通道前后共100m长的区间隧道作为研究对象,模拟时假设火灾发生在距离联络通道20m处。
地铁隧道围护结构壁面采用无滑移边界条件,考虑到隧道轴向导热与径向导热相比可忽略不计,因此隧道围护结构的导热按径向导热处理,并假定围护结构外壁面温度与地面下深层土壤温度相同,取20℃。隧道内气流通过对流换热和热辐射与隧道壁进行热量交换,近壁第一个节点的湍流黏度和换热系数等采用壁面函数法处理,辐射换热模型采用PHOENICS自带的IMMERSOL模型。隧道入口给出速度和温度边界条件,入口送风温度为环境空气温度20℃,出口给出压力边界条件。
2.2 火源设置
关于地铁火灾强度的设置,香港地铁工程技术人员保守估计最大值为2MW;而英美等国一般采用5~50MW,且重点研究10MW情况下的火灾实验。因此,本文研究的火灾强度设为10MW。火灾的发烟量采用对应于10MW火灾强度下的发烟量27kg/s[6],火源大小设置为2m×2m×1m(长×宽×高)。
2.3 数值计算方法
模拟采用PHOENICS软件。湍流模型选用带浮升力修正的K-ε两方程模型,动量方程采用交错网格方法进行离散,其余方程的离散采用有限容积法,网格划分个数为200(L)×50(W)×20(H),差分格式选用混合格式,求解方法为SIMPLE算法,计算终止时间为火灾发生后600s,时间步长为1s,迭代收敛判据为10-3。边界条件的处理采用将其处理为各相应变量的源项的方法[7],计算网格采用正交的结构化网格。
3 计算结果分析
3.1 临界风速的模拟结果分析
关于隧道火灾的烟气控制,临界风速一直是隧道防排烟系统设计的一个重要参数,它与火灾强度、隧道几何形状、隧道坡度、壁面粗糙度以及火源的大小形状等因素有关。当纵向通风速度大于临界风速时,隧道内的烟气由原来的双向扩散变为单向扩散,从而可以为人员疏散和消防救援提供一条无烟通道。为了确定固定火灾强度下的临界速度,笔者分别模拟研究了纵向通风速度为2.0m/s,2.3m/s,2.6m/s和2.9m/s时的烟气扩散情况(火灾强度为10MW),烟气层的边界由0.1kg/m3的等浓度线来确定,对应的烟气体积分数为0.015。模拟结果如图3所示。
从图3a,3b可以看出,纵向风速为2.0m/s和2.3m/s时着火区间隧道内的烟气均有比较长的回流距离,这对人员疏散和消防救援是极为不利的。图3c中2.6m/s的纵向风速下烟气的回流距离有所减小,但着火区域下游的烟气层的下降速度增加。图3d中2.9m/s的纵向风速下烟气的回流现象完全得到了控制,烟气仅沿纵向通风气流向着火区下游扩散,从而使着火区上游成为安全的无烟区。因此,通过对以上模拟结果的分析,本文所研究的隧道对应于10MW火灾强度下的临界风速大约在2.6~2.9m/s之间。
转贴于 3.2 临界风速下相邻区间隧道和联络通道内的烟气分布
在隧道发生火灾时,联络通道对人员疏散起着重要的作用,可作为疏散通道考虑,为研究火灾条件下联络通道的安全性,以2.9m/s作为着火区间隧道的纵向通风速度,在未着火区间隧道两端不送风、两端对送送风速度0.5m/s、两端对送送风速度1m/s以及两端对送送风速度1.5m/s四种情况下,研究分析烟气通过联络通道向未着火区间隧道的扩散情况,模拟结果如图4~7所示。
从图4可以看出,在未着火区间隧道两端不送风的情况下,大量烟气将通过联络通道进入未着火区间隧道,并以联络通道为中心向两端对称扩散。图4a,4b中烟气已经充满整个未着火区间隧道,并且呈现明显的分层现象,烟气的最大体积分数和温度位于未着火区间隧道中心的顶部,体积分数最大值为0.4左右,温度最高值为170℃,烟气在该隧道内的温度和浓度均已经达到了对人员生命构成危险的程度。从图4c可以看出,整个联络通道已经充满了烟气,烟气的体积分数最大值为0.4左右,联络通道底部的烟气体积分数也已达到了0.1。图4d中联络通道顶部烟气温度的最高值为210℃左右,联络通道底部的烟气温度在70~80℃之间,人员将无法安全通过联络通道进行疏散。
从图5a可以看出,在0.5m/s的两端对送送风速度下,未着火区间隧道内仍然布满了大量的烟气,只是烟气的体积分数最大值为0.09左右,比图4a中的有所减小。此时未着火区间隧道内烟气的温度与送风气流温度差不多,为20℃左右,不会对人员生命构成危险。从图7b,7c可以看出,烟气在联络通道内的温度和体积分数平均值比两端不送风时大大减小,高温区位于联络通道顶部,影响距离大约为一个隧道宽度,其他大部分区域的温度值在20℃左右。
从图6a可以看出,在两端对送送风速度为1m/s的情况下,未着火区间隧道仅在中央很小一部分范围内有烟气分布,但烟气体积分数最大值也仅有0.015左右,此时未着火区间隧道内烟气的温度为20℃左右,从温度和浓度两方面来考虑可以认为该区间隧道是安全的。图6b中联络通道内绝大部分区域的烟气体积分数为0.015左右,烟气主要分布在联络通道上部区域。图6c中联络通道内绝大部分区域的温度为20℃左右,已无法对人员生命构成危险。
从图7a可以看出,在1.5m/s的两端对送送风速度下,未着火区间隧道内已经没有烟气,此时该区间隧道内的温度为20℃左右。从图7b,7c可以看出,联络通道内已基本上成为安全的无烟区,人员可以安全地通过联络通道进入未着火区间隧道进行避难。此时,未着火区间隧道内完全没有烟气进入,可以作为安全的人员避难通道使用。
3.3 临界风速下联络通道中心断面的速度分布
图8给出了未着火区间隧道四种不同通风方式下联络通道内的速度分布情况。从图8a可以看出,在未着火区间隧道两端不送风的情况下,烟气沿联络通道顶端以较大的速度从着火区间隧道进入未着火区间隧道,联络通道内的速度最大值为3m/s左右。图8b中由于未着火区间隧道两端对送送风形成正压,导致联络通道内下部有通向着火区间隧道的气流,但联络通道上部仍有部分烟气扩散进入未着火区间隧道。图8c中联络通道内指向着火区间隧道的风速较大,最大值为5m/s左右,仅有极少量烟气从联络通道顶部进入未着火区间隧道内。图8d中联络通道内的风速为6m/s左右,烟气在联络通道内的扩散完全得到了抑制。考虑到6m/s的风速人是可以承受的,因此未着火区间隧道两端的最佳送风速度应该控制在1~1.5m/s之间。
4 结论
4.1 比较分析了带有一个联络通道的区间隧道火
灾常见的四种通风排烟模式,得出了当列车停靠在靠近中部联络通道位置,并且火灾发生在列车中部时对应的火灾通风排烟模式为该区间隧道的最复杂模式。
4.2 对于10MW火灾强度的地铁区间隧道火灾,保证着火区间隧道烟气不发生回流的临界风速范围为2.6~2.9m/s。
4.3在着火区间隧道保持2.9m/s的纵向通风速度下,未着火区间隧道两端的最佳送风速度范围为1~1.5m/s,在此送风速度范围内,联络通道内具有速度为6m/s左右的指向着火区间隧道的气流,既保证了烟气无法通过联络通道扩散进入未着火区间隧道,又不会影响人员的安全疏散。
参考文献
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文章编号:1003-1383(2011)05-0625-02 中图分类号:R692.4 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1003-1383.2011.05.041
经皮肾镜取石术(PCNL)已成为治疗复杂性肾结石的主要手段之一。目前体内碎石可以采用气压弹道、钬激光、液电及超声碎石术等不同的方式。2009年1月至2011年3月,我科采用微通道经皮肾镜钬激光联合气压弹道碎石术治疗复杂肾结石156例,疗效满意,现报告如下。
资料与方法
1.一般资料 本组156例为复杂性肾结石患者,均为鹿角形肾结石或多发肾结石,结石直径1.8~6.0 cm。男102例,女54例;年龄19~67岁,平均37.6岁。其中21例患侧有开放性手术史,123例合并不同程度肾积水,24例伴有泌尿系感染,27例双肾结石伴肾功能不全,2例孤立肾结石。手术前行泌尿系平片(KUB)、B超、静脉尿路造影(IVU),如经上述检查仍未明确诊断,须行逆行造影或泌尿系CT三维重建(CTU)检查等,术前均行尿常规检查和中段尿培养,有尿路感染者先予抗生素治疗3~7天,复查尿常规白细胞正常后可行手术。
2.方法 取俯卧位,采用连续硬膜外麻或全麻,应用德国Wolf F12肾镜和爱科凯能科技有限公司生产ACH-H2C40W激光治疗机,广州市捷伦医疗器械有限公司生产的气压弹道机。穿刺点在第11肋间腋后线内侧3 cm范围内、第12肋尖外上方即不会损伤胸膜[1]。B超引导下经皮肾穿刺,建立F18通道,激光治疗机输出功率12 W,频率15 Hz、能量0.8 J,以400 u光纤自肾镜通道导入,利用钬激光钻孔效应,直抵结石,先从结石中心开始碎石,把较大的结石击碎成蜂窝状,此时结石内部结构已松动,改用气压弹道碎石,置入气压弹道探杆,选择连续脉冲方式,气压约2.0个大气压,逐步将结石击碎,此时结石容易碎成0.3~1.0 cm 的碎块,退出气压弹道碎石杆,较大的结石可再次改用钬激光碎石术,将各结石碎块蚕食粉碎状至0.3 cm左右的颗粒,结石击碎后冲出或钳出,术毕置入5~7 F双J管、16 F肾造瘘管。
结果
患者156例中,151例建立单通道经皮肾通道并碎石取石,5例建立双通道。手术时间40~150 min,平均82 min。术中失血70~800 ml,平均120 ml。术中无严重出血、气胸、腹腔脏器损伤等并发症。术后有4例出现发热,体温最高39.5℃,经抗感染、退热、引流治疗,术后1~3 d体温降至正常;1例术后复查Hb 70 g/L,输红细胞悬液3 IU。术后3~5 d复查超声、KUB,Ⅰ期净石率为88.46%(138/156),13例行Ⅱ期碎石,总净石率为91.67% (143/156)。术后3~5 d拔除导尿管,肾造瘘管5 d夹闭, 如无发热、腰疼,1~2 d后可拔除。双J管于术后3~4周拔除。术后住院时间5~10 d,平均6.8 d。6例残留结石配合ESWL治愈。
讨论
钬激光是一种高能脉冲式固体激光,结石直接接收其激光能量,致温度升高并产生热化学反应,使结石汽化,形成颗粒或粉末状,对各种不同密度的结石均有很好碎石效果。由于钬激光产生的能量可以大量被水吸收,热损伤主要在表层组织中产生,从而限制组织的穿透深度在0.5~1.0 mm[2],对黏膜损伤较轻。传统的应用钬激光碎石方法,通常采用“蚕食”法,即从结石边缘开始,通过激光的光导纤维顶端在结石边缘反复移动进行碎石,此方法把结石碎成粉末状或细小颗粒,使结石较容易从工作通道冲出,但相对于铸型肾结石和多发肾结石,此法钬激光碎石时间明显延长,同时术中出血、患者不适感及合并症随之增加。如果从结石中心开始碎石,应用钬激光“钻孔”作用,较大的结石只能击成蜂窝状,或粉碎成几大块,大部分需再次粉碎,是造成一次性碎石成功率低的原因。
目前临床应用气压弹道碎石系统,其工作原理是利用压缩气体产生的声化波作用于碎石装置手柄内的“撞杆”,使之高速运动撞击手柄上的治疗探针,冲击振幅<2 mm,从而将结石击碎。气压弹道碎石术具有不放电、不损伤器械、碎石成功率高等优点,是一种安全、高效、无热损伤的碎石方法[3]。但有明显不足之处,结石击碎后形成的碎块仍较大,再有气压的冲击力较大,特别肾积水时,结石碎后在肾盏内移动幅度更大,需反复寻找结石,而较小结石块在肾盏内不易定位,另外碎石后产生的较大的结石碎片需要用取石钳取出,增加了手术时间,碎石时也会对肾盏黏膜造成轻微损伤。我们应用超声引导下微通道经皮肾镜钬激光联合气压弹道碎石术治疗复杂肾结石,首先利用钬激光钻孔效应,从结石中心开始碎石,把较大的结石击碎成蜂窝状,此时结石内部结构已松动,接着改用气压弹道碎石,利用气压弹道较大的机械冲击力,使结石碎成0.3~1.0 cm 的碎块,退出气压弹道碎石杆,较大的结石可再次改用钬激光碎石术,将各结石碎块粉碎至0.3 cm左右的颗粒,结石击碎后冲出或钳出。此方法可以克服两种方法各自的不足,扬长避短,明显提高碎石效率,缩短手术时间,从而也减少术中出血及术后合并症,减轻病人痛苦,是一种安全、微创、取石效率高、有效的腔道泌尿外科碎石方法[4]。目前,第三代EMS超声联合气压弹道碎石术已应用于临床,治疗上尿路结石有明显优点:碎石清石效率高,负压吸引降低肾集合系统内压力,减少尿脓毒血症发生[5], 降低手术风险,但要建立标准通道(24 F),创伤较大,且其设备昂贵,基层医院尚难普及。
总之,超声引导下经皮肾镜钬激光联合气压弹道碎石术治疗复杂肾结石,选择微造瘘通道可进一步减小创伤,具有微创、取石效率高、安全有效的特点。
参考文献
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