时间:2022-06-26 05:20:21
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对于水工建筑物安全管理工作而言,水工建筑物的安全监测是其耳目。水工建筑物的安全监测工作主要包括两块,一块是巡视检查,一块是仪器监测。现阶段,水工建筑物的仪器监测仅仅能做到“点监测”。在我国,相关的监测设计规范,对不同级别的水工建筑物有着不同的监测原则,但对监测项目的测点则没有明确的要求。因此,在实际的操作中,测点的分布职能靠着经验进行。这就有可能造成测点布置的不合理。本文即探讨水工建筑物安全监测布置的优化方法。
一、水工建筑物安全监测系统设计优化原则
水工建筑物安全监测的目的十分明确,就好比谜底就在谜面上,水工建筑物安全监测的目的就是监控建筑物的安全。在监测建筑物时,兼顾监测设计和施工水平,围绕“安全”这两个字做文章。水工建筑物安全监测系统的设计要求是:
(一)系统可以监测水工建筑物整体性状变化的全过程。这里所谓的水工建筑物性状,也包括建筑物结构的力学状态,也包括建筑材料的物理和化学状态。在施工和运行过程中,水工建筑物总是处在运动变化之中。一般来说,这种变化是正常的,但也时有不正常的变化发生。这就要求监测系统可以反映水工建筑物整体性状变化的全过程。
(二)对一个建筑物进行监测,原音量和效应量应该相互配套。这读起来非常的拗口,用通俗的话来说就是,如果在一个建筑物上选定的重要效应量,也应该考虑那些引起效应量变化的原音量,并且要把他们组合在一起。
(三)水工建筑物重要部位伤的关键监测数据应当有备份,或者可以在同一个测量点上设置两个同样的仪器,或者用不同的技术手段,获得同一测点的监测数据。
(四)水工建筑物监测数据的采集、检验、处理以及存储、分析等,是高效运转的安全监测系统的不可或缺的组成部分,这些环节自动化程度的高低,对整个监测系统是否安全有着重要的影响。因此,在设计安全监测系统时,必须首先考虑系统的自动化问题,而不能在设计完成后再行考虑,以免狗尾续貂。
二、水工建筑物监测点布置的点集划划分方法与步骤
(一)划分点集合的主成分法
(三)水工建筑安全监测监测点布置的评价
水工建筑安全监测布置,指的是用尽可能少的监测点去实时反映水工建筑物体的典型部位的空间分布变化情况,这也就转化为最少测量点的曲面建模问题,从而可以借助曲面建模的误差检测方法,对建筑物监测点的布置进行分析和评价。
通过上述分析,笔者得出了以下结论:
(1)以有限元的理论分析成果作为依据,按照“小曲率区域保留少量的点,而大曲率区域应当保留多点”的原则,通过对水工建筑物监测曲面主要成分以及聚类分析发现,能够提取建筑物各个效应量的空间分布特征,从而通过点集划分,提出水工建筑物安全监测布置优化方法。
(2)在本文后中,基于B样条曲线而形成的曲面误差,以规定范围内允许的误差容许值,指出了水工建筑物安全监测的评价指标;
(3)在水工建筑物的设计中,已经广泛采用了有限元分析法,因此,可采用设计分析成果进行安全监测的优化布置,在不增加设计工作量的情况下,实现安全监测系统布置的优化。
结语:
当前,实现水工建筑物的安全监测是相关单位和企业面临的技术难题。解决这一技术难题,对于保障水工建筑物安全稳定运行,具有十分重要的意义。本文利用数理学的有关方法,并结合水工建筑物安全监测系统的相关原则,指出了优化水工建筑物监测的方法。希望有助于提高水工建筑物安全监测水平。
参考文献
前言:随着大一新生的到来,财会系又增添了新鲜血液,我们作为新一代的青年,我们拥有青春的朝气,阳光的气息,沸腾的心海,让社会感受我们的热情,青年志愿者是你最好的选择,展现你青春的胸怀!财会系青年志愿者活动为团总支社工部重点工作之一,同时也是院青年志愿者总队的一支青春蓬勃的分队。为提高我系志愿者活动的影响力,调动广大志愿者的积极性,扩充活动的内容,形成支队间的竞争,我系团总支特在各班团支部内成立青年志愿者服务支队,各支队秉承“受系队领导、不受于干涉”的原则开展志愿服务工作。只要你拥有一颗炽热的心,只要你肯付出不怕累,只要你相信自己可以做好,光荣和梦想,从这里开始,那么就请加入到青年志愿者队伍里来!
具体事项1、参与对象:财会系大一各班级2、召开志愿者支队成立仪式暨运动会动员大会。要求新志愿者均要参加。3、社工部成员作为各支队驻班志愿者,4、指5、导各班级支队的工作开展。6、制定一系列的激励制度,7、期末对突出支队和个人给予表彰。各支部注意事项8、在5日早上前务必自行招募好各班志愿者,9、统一填表交至社工部。10、各支部要做好成立仪式志愿者的召集,11、做好考勤工作,12、上报社工部。13、各支部要在本班内选出支队长、支队宣传委员、支队组织委员各一名,14、组织成立支队领导机构,15、享受班干部同16、等待遇。(注意:支队长可由团支书兼当)17、各支队要制定明确可行的活动计划,18、在支队仪式后,19、需抓紧时间开展志愿者活动,20、规定每月至少开展志愿者活动2次,21、活动前先经社工部的同22、意,23、做好活动的宣传和总结工作。
三、未尽事宜,如有不解,请与社工部金同学联系。我承诺:尽已所能,不计报酬,帮助他人,服务社会。实行志愿精神,传播先进文化,为建设团结互助、平等友爱、共同前进的美好社会贡献力量。宣誓人:附2:财会系各班志愿者支队成立仪式暨运动会工作动员大会议程时间:2003年11月5日(星期三)下午4:00地点:财会系(一号楼)前大道主持人:吕友谊议程:1、主持人介绍与会领导和嘉宾。2、社工部负责人介绍志愿者支队的宗旨与概况。3、财会系领导讲话。4、院青年志愿者中心主任刘同学发言。5、财会系青年志愿者代表李同学发言。6、财会系辅导员宣读各班支队负责人名单。7、全体志愿者宣誓仪式。8、财会系老师以及团总支干部为各班志愿者支队授旗。财会系团总支社工部年11月2日志愿者誓词我愿意成为一名光荣的志愿者。我承诺:尽已所能,不计报酬,帮助他人,服务社会。实行志愿精神,传播先进文化,为建设团结互助、平等友爱、共同前进的美好社会贡献力量。
软件过程及评价主观性强
软件及开发是个主观性强,知识、劳动密集型工作,同一个项目或任务,由于每个人项目经历、经验的不同,不同的人所得出的满足需求的合格产品是肯定有区别的,但在质量、灵活性、可扩充性方面可能存在很大差别。同时,对于软件产品,不同人会有不同的评价,具有强主观性的特点。这种强主观性使得对毕业设计的评价难以用客观的量化的评价指标和体系进行度量,对教师间把握统一的考核尺度制造了困难。
师生面对面交流机会越来越少
由于就业形式的变化,各本科院校的培养模式也作了一定的改变,为了让学生能更方便的外出找工作,更早的接触社会,大部分高校第八学期除了毕业设计,基本上就没有其他的教学任务。重庆理工大学也存在类似情况,在第八学期,大部分学生没有待在学校,有的在外联系工作单位,有的提前到单位实习,甚至有的以在外找工作为借口待在家里,学生的分散性使得教师和学生之间面对面交流的机会少之又少,给毕业设计环节的指导和管理工作带来了难度。
选题类型趋于多样性
为了培养学生层次、方向的多样化,软件工程专业的毕业设计不仅只有传统的系统分析、设计与开发类的题目,还涉及论文类及算法类等类别。根据对前几届毕业设计环节的综合统计,系统分析设计开发类选题所占分量最多,占70以上。由于不同题型的毕业设计需要应用的知识、实施过程、考核重点都存在很大差异,不同题型之间的考核没有对比性,因此需要针对不同的选题类型制定相应的考核指标和评价标准。
现有管理中存在的问题
毕业设计是一次综合锻炼学生应用所学知识解决问题能力的过程,涉及的环节比较多,存在的问题也不少。综合分析,存在以下三个典型问题:
1历史题目重复率高,抄袭现象难以控制
每年都有几个班的学生毕业,毕业设计都要实施。在纸质时代,抄袭成本大,抄袭源也比较难找到,因此抄袭现象相对较少,不同届学生的题目相同并不会影响毕业设计质量。然而,随着互联网技术在给广大民众带来方便的同时,也给学生的偷懒提供了契机。由于大部分学生在外实习,教师很难有效的监督学生,有相当一部分学生考虑到自己毕业后不从事软件开发等相关工作或工作比较忙,不愿意投入时间好好地完成毕业设计,而是从互联网抄袭,甚至通过互联网购买。
2学生对考核的公正性存在质疑
由于参与综合实践环节的学生人数和指导教师规模越来越大,综合实践环节在进行质量考核时必然要进行分组。由于大家没有统一的考核指标体系及标准,同一水平的毕业设计处于不同考核小组,可能得出截然不同的成绩;甚至有指导教师认为较好的论文在答辩时被判为不及格现象。造成的严重后果是学生对论文评审、答辩过程公平性的质疑,对学校的声誉带来不良影响。其原因是由于不同教师间、各不同小组之间缺乏一个统一的评判标准,分组的不均匀分布而导致了评审的不公平性。
3学生难以获取实际需求
由于学生人数众多,只有少部分学生能参与到教师的实际科研项目中,大部分学生只能以虚构的题目为背景,没有具体的企业为依托。因此,很获取项目的具体而详细的需求,学生所完成的也只能是一些通用功能的系统,系统业务逻辑比较简单,甚至基本没有业务逻辑,仅仅是简单增加、删除、修改等功能的拼凑,不能真正体会到系统分析和设计的内涵。
软件专业毕业设计管理对策
软件工程专业毕业设计管理是很多高校都比较棘手的问题,也有不少教师已提出了一些很好的策略。根据对多年毕业设计执行情况的分析与总结,作者认为软件工程专业毕业设计管理和考核中存在众多问题的主要原因有以下三点:重结果轻过程的考核方法;缺乏统一的考核评价体系;管理过程不规范,随意性大。因此,本文主要从建立量化考核指标体系、规范毕业设计过程管理和其他一些辅助策略进行探讨,如图1所示。
1建立量化考核指标体系
建立量化考核指标体系包括细化考核指标和建立考核评价体系两部分。考核指标体系是一把双刃剑,它除了可以对学生的毕业设计过程和结果进行考核外,也给学生提供了完成毕业设计目标的指导。在实际操作中,将对毕业设计的考核从过程检查、评阅、答辩等几个环节进行考虑,各环节又有细分指标,如论文选题、工作量、分析设计,程序运行、系统界面、论文结构、熟悉程度等,用权重表示指标的重要性程度,每个指标有几个不同得分等级,每个等级对应一个可参考的评判标准,从而将以前的主观考核变为根据指标进行量化计算,有效地减少人为因素对评价的影响。
2规范毕业设计过程管理
传统的考评方式重视对结果的考核,缺少对过程的考核,大多数学生在进行实践环节任务时,没有一个良好的系统分析、设计、开发习惯,完全是“灵感触发”式的完成的,因此最终提交的往往是低劣的文档或代码。软件产品是知识密集性产品,实践证明,有效的过程管理是生产出好产品的一个必要条件。因此,必须规范毕业设计的课程管理,借助于3.1节建立的考核体系,对过程中的开题、需求文档、设计文档等关键环节进行考核,使学生在完成毕业设计的每一步时有明确目标的指导,通过过程的管理促使学生完成高质量的毕业设计成果。为了减少人为因素的影响,有必要建立毕业设计过程管理及控制系统,用管理信息系统规范毕业设计的过程管理。
3采用团队培养模式
系统分析与设计的能力是软件工程专业学生需要培养的一项最主要能力,而简单的系统开发或项目由于功能简单、业务单一,对锻炼学生的系统分析和设计能力作用不大。因此,可以采用多名学生组团共同完成一项较复杂系统的方式,每名学生负责其中的一部分,学生之间通过对复杂点的业务逻辑的讨论来提高系统分析和设计的能力,通过团队合作来了解项目管理与软件工程方法的精髓。
4与企业合作指导
由于企业面对的都是实实在在的项目,有自我学习的环境氛围和压力,在培养学生动手实践能力方面有其独特的优势。在企业,每天都有相应的任务,在完成任务过程中,必然会碰到各种类型的问题,会寻求问题的解决方法,在解决问题的过程中很自然地就提升了自己的能力。这种任务驱动的学习方法和实际项目环境下的压力在学校是很难提供的。近些年来,学院也在加强与企业的合作,在有条件的情况下尽量派学生深入到公司、企业进行实习,已签约的学生也可以提前到签约企业工作,以企业的项目来完成其毕业设计环节,实现企业、学校共同指导的方式。
机械产品的质量和良好的使用性能,是判断机械产品是否合格的关键因素之一,因此在进行机械产品的生产制造时,要充分考虑产品质量和使用安全性。并且在进行机械产品的质量检测时,要根据机械产品检测时的一般规律,制定出科学实用的质量检测方案。
一、质检方案策划方法的发展和创新
1、随着我国经济的发展,综合实力不断的提高,我国的各产业也不断的发展。以机械产品的生产为例,为了满足人们的生产生活需要,一些生产作业工具不断的被改进和创新。由于根据机械产品的不同用途和使用要求,对机械产品的检测要求和力度也不一样,我国的机械产品的生产制造业还存在着一些缺点和不足,需要对机械生产的生产环节和质量检测力度不断的加强,保证机械产品的合格率。
2、机械产品质量是指产品对规定的质量标准和技术条件的符合程度,通常通过检测达到用户的使用目的,因此对产品提出很多的要求。制定机械产品的质量检测方案,需要掌握的是对各种检测技术的合理运用,并且能够让产品科学合理的生产出来,以及满足人们需要。还要对产品的加工工艺和各种工序对产品质量的影响有一个比较深入的了解。因此,这就需要对产品的质量检测和检验方法进行不断地分析,归纳出质量检测方案的一般规律与方法,保障产品的生产能够健康正常的不断发展和不断进步。
3、机械产品的质量检验是机械生产的整个过程中不可缺少的程序,它也是保证产品质量的一个重要措施。在对机械产品进行质量检测之前,需要做好准备工作,要对检测设备等工具进行改进和对这些器械进行调整。机械产品的质量要符合国家所规定的标准和要求,这是一个机械产品出厂前必须具备的重要条件之一。这样用户才能够提出各种各样的其他的要求,并且根据这些要求,能够规定产品的各种质量特性指标。在进行产品方案设计时,要学习国外先进水平,取长补短。
4、对机械产品进行检测的目的就是要提高机械产品出厂的质量,提高机械产品出厂的合格率。要提高机械产品制造的能力,保证机械产品的质量,质检部做出了很多的工作计划。例如:对产品进行检测时,要加大检测的力度和范围,不仅要对生产完的机械产品进行检测,还需要对机械产品的各部件和机械零件等进行检测,以及加强对机械产品原材料的检验工作。机械产品检验合格后,质检部门要出示检验合格单,从而避免不合格的机械产品流入市场,以及避免机械产品因为某个零部件损坏或缺陷,导致机械产品在使用过程中出现故障影响正常的工作,造成不必要的经济损失。
二、质检方案策划方法的重要性
1、机械产品质量检测工作的主要任务是对生产车间里的机械产品进行质量检测,在机械产品加工制造的每一个环节中进行检测,从而保证机械产品在生产的每一个程序中都符合生产要求。把好质量关是产品生产制造的重要环节,科学可靠和经济适用的质检方法可以提高对产品的检测效率和提高生产车间的制造效率。机械产品的质量检测方法的可靠性,直接影响着产品是否合格和流向市场的产品是否合格,以及是否符合生产制造要求的规定,因此质量检测方案的科学性在产品生产中的作用非常大。
2、在进行机械产品的检测工作时,要不断的对检测方案进行完善和创新,使方案能够更加的符合机械产品的检测,从而能够被社会所接受。通常根据人们生产作业的不同需求和用途,为了使机械产品达到一定的使用要求,就需要对机械产品的加工制造提出各种各样的要求。并且根据这些要求来严格规定机械产品的各种质量指标,因此在进行机械产品的制造时,制造厂家则要根据这些要求和特点,生产出符合质量标准的产品。
3、质量检测机构和部门的主要任务是衡量和判断机械产品质量和要求是否合格,是否达到规定要求。因此质量检测保证了机械产品的质量,防止不合格的产品流向市场,避免不合格的产品因质量问题等原因,而出现不必要的
障,给人们带来一定的经济损失。并且质量检测力度的加强和完善,对促进我国各行业的发展也有很大的作用。因此要加强质检方案策划方法的科学性和经济实用性,对质检方案不断的改进和创新。
三、机械产品质检技术
在由机床、工件、夹具和刀具组成的加工工艺流程中,存在着一些误差,这些误差在不同的情况下以不同的形式反映为加工误差。
检验时按图纸要求测量基准进行测量,如未规定则尽可能使测量基准与设计基准重合,图纸中未规定表面粗糙度要求的,粗加工工序加工后的表面粗糙度ra值应不得小于25ìm。检测时应正确使用测量用具,使用量规、千分尺等必须轻轻用力推入或旋入,不得用力过猛,使用卡尺、千分尺、百分表、千分表等应先校正量具,调好零位,质检人员应本着“先重要,后次要”的测量原则,图纸尺寸要求严格的,需参照公差对照表找出公差范围并作100%检验。为避免批量检测时量具反复改变尺寸,容易造成量具误差,一个尺寸统一测量、多点位测量保证测量结果的正确性,并填写质量检验记录。在机械产品的质量检验过程中,一般对于普通机械产品的测量,其测量精度通常设定为被测对象公差的1/10至1/5;而对高精度机械产品的测量,其测量精度则设定为被测对象公差的1/5至1/3。在对机械产品的生产过程中,必须保证产品的合格率达到95%,并且通过质量检测将那些不合格的产品返厂重新的生产,保证流入市场的机械产品,不存在任何的质量和故障问题。
结束语
中图分类号:TN711 文献标识码:A
引言
智能化安防系统的应用越来越广,科技含量越来越高。如电子监控系统接入层的探测器技术多种多样,探测器技术呈多元化方向迅速发展,信息采集的门槛不断降低;传输层光纤技术的快速普及,远程监控变得简单快捷。控制层和处理层在技术上已经相对比较成熟,多系统多平台集成的智能化安防系统已经成为电子监控系统发展的一个主要方向。
1、智能化安防工程简述
智能化安防系统是综合运用安全技术防范产品,有效结合现代计算机技术、IT网络通讯技术,以实现入侵报警、视频监控、电子门禁管理等功能于一体的集成化安全防范管理系统。智能化安防系统工程主要应用于区域安全建设领域,如:主要出入口、重要通道、周界、公共活动区域。目的是保障区域安全运营,防止突发事件,实现突发事件现场局势有效监视和管控。它不仅可以实时监控各区域事态的发展趋势,还可为维稳局势研判提供客观的事实依据,并能为突发事件的历史追溯提供可靠、翔实的记录。
智能化安防系统工程主要涉及三大知识领域:视频监控系统、入侵检测系统、电子门禁管理系统,以实现已布防区域安全防范的集中监视和集中管控为目的,将各种安防设备与计算机技术、通讯技术、网络技术有机融合在一起,并经信息系统集成技术集成于一体的综合型智能化安防系统平台。
智能化安防系统与传统意义上的安防系统相比最大的区别在于实现了动态监视、自动跟踪等智能化分析功能,应用范围不断扩大、已逐步外延到广播、停车场管理、消防等领域。
2、系统组成
智能化安防系统平台主要由前端检测、数据传输、智能分析、数据存储、终端调用与显示几部分组成。
2.1、智能化安防系统前端检测设备
入侵检测、报警系统主要用于核心部门、重要场所、关键部位布防区域内的非法入侵检测,可以根据用途的不同需要选择不同种类的、不同工作原理的传感器元件,例如:微波/外双鉴探测器、激光探测器、微波探测器等
视频监控系统可以根据功能需要选择是否采用带有红外检测功能的模拟或数字摄像机、高清网络快球、高清枪机摄像机、万向云台或一体化摄像机等(防爆区域可以选择带有响应防爆等级的摄像机),用于获取符合要求的视频图像。
消防系统主要有感烟、感温和感光等探测器,用于在火灾初期,探测燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量的变化情况。
门禁系统包括识别卡、读卡器、各种报警探头等。
2.2、数据传输
安防系统前端检测设各的检测信号经过各子系统信号处理装置统一转换成标准的能够过被计算机自动识别的具有符合IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3Z,IEEE802.3ae:标准的以太网信号数据流在双绞线和光纤以太网中进行获取、传输和调用。例如:信号转换设各可以使用网络视频编码器、网络视频解码器等,传输介质可以采用双绞线、光纤等。
2.3、数据存储
流媒体服务器的广泛应用实现了对智能化安防系统前端检测设备信号的采集、存储、传输和播放等功能;DVR,NVR智能化的实现以及DAS,NAS,SAN等存储技术的发展,为数据流媒体的安全、实时存储提供了更多的方式选择。
2.4、终端调用与显示
通过网络视频监控系统安防监控中心网络客户机、高清大屏矩阵、系统集成显示终端等实现相关数据流的实时监视、历史调用等功能
3、功能实现
全数字网络化视频监控系统,通过将视频图像及控制信号经视频编码技术转化为数字信号,以IP数据包的形式在视频监控系统专网上传输,从而实现远距离、多终端的分散监视和集中管控的功能。电子地图提供了更加详细、实用的地理区域指示,能够一目了然地显示出发生紧急情况的位置及报警种类和数量。
整个安防系统通过采用计算机网络集成技术,基于WINDOWS/LINUX操作系统及INTERNER/WEB技术,建立以数据库为后台的核心应用、以终端服务为目的的信息平台,采用以太网结构、TCP/IP协议或通讯网关实现与各子系统的通讯连接,并将各类安防设备的实时参数转换为统一的数据格式存放在数据库。
视频监控系统可根据管理需要随时设置视频监控系统摄像机的自动巡航区域及巡航速度,有效实施区域内各重要部位的全局化监视和管理,并在紧急情况发生时,能自动切换现场实时图像到监控中心对应的监视器上,实现重点区域突出监视的功能。视频管理服务器主要用于集中认证、注册、配置、控制、报警转发控制的专用管理服务器,可以实现完善的视频编、解码设备的网络管理功能。视频监控客户端可以提供友好、方便的人机界面功能,包括监控对象的实时监视、监听、查询、云台控制、接警处理等操作。
系统通过集中监视、集中管控的方式可以及时获取布防区域突发事件的实时信息,并可及时采取有效措施防范事态的进步发展,实现对突发事件的有效控制,防止区域扩大化、程度加深化、事态严重化。
系统可实现对摄像机、云台、快球等的自动遥控操作,并具有与入侵检测、报警系统、门禁系统、火警系统联动的接口,与报警主机、门禁系统等构成立体的、一体化的安全防护体系,当有人非法闯入布防区域、非法读卡或多次使用非法密码开启设有门禁管理系统的区域门禁时,获在出现消防系统火灾警讯时,立即自动联动监控系统中的相关摄像机,按照预定工作模式自动跟踪、切换出相应部位的图像至指定监视器上,供监控人员查看、掌握报警现场的具体情况,并同时启动视频记录设备。系统集成平台会及时收集监视系统、报警系统、门禁系统有关数据,实现相关数据流的网上远程传输、远程调用、远距离管控的一体化功能。
4、智能化安防电子监控系统集成的应用
某厂基于视频监控系统,建立较完善的电子监控集成系统,形成一套集视频监控系统和防盗、入侵报警系统、门禁管理系统、消防系统为一体的电子监控集成系统,对突发事件进行全程跟踪和记录,对监控、防盗和防火起到重要的防范作用。视频监控系统:由一体化彩色摄像机、固定彩色摄像机、控制主机、控制键盘、视频矩阵、等离子拼接显示屏、图像处理器、硬盘录像机、视频编码器、视频管理计算机、报警联动管理服务器、网络图像浏览服务器等组成。通过各种摄像机完成前端图像的采集,控制主机和键盘等实现对前端设备(镜头、云台)的遥控,等离子拼接显示屏及时准确实时地再现前端采集的现场情况。视频编码器将模拟视频信号变为数字视频信号,并将数字视频信号发送到局域网上,以组播方式向网络用户提供视频流,联到网络上的用户就可以通过计算机浏览实时的现场图像,并控制摄像机的转动和变焦变倍,做到在办公室就如亲临生产现场一样。报警联动管理服务器接收各种报警信号,按照不同的防区划分,调动视频服务。
利用厂局域网,通过添加必要的硬件和软件,在保障这些信息系统安全生产的条件下,使视频监控系统和防盗、入侵报警系统、门禁管理系统、消防系统集成,实现了系统的有机连接,视频信息的授权管理和集中供48个用户同时浏览。处于上级的网络用户能够调看和控制每个下级分控的图像,也可任意进行远程图像切换。下级节点可以管理各自系统内前端设备和授权客户端,也可以接受来自上级监控中心的管理。
结语
随着计算机技术、网络技术和信息技术的发展,智能安防系统将向着数字化、集成化和国产化发展,系统设备将向着智能化、数字化、模块化和网络化的方向发展。智能安防系统将对人们的生活提供更安全、信息更随身的设备,将会为人们的日常生活带来更大的便利。
参考文献
“我与祖国共奋进我与××同发展
各区、县、局(总公司)、大专院校、中央直属驻津单位团委,青年志愿者协会:
为贯彻落实"我与祖国共奋进我与××同发展"主题教育实践活动的要求,进一步引导广大青少年通过参与志愿服务动,兴起树立和践行社会主义荣辱观的热潮。团市委决定在今年4月底至5月底,集中开展"我与祖国共奋进我与××同发展--践行社会主义荣辱观志愿服务月"主题活动。现将活动方案通知如下。
一、活动时间:4月28日--5月31日
二、活动主题:"我与祖国共奋进我与××同发展--践行社会主义荣辱观志愿服务月"
三、活动内容:
1、开展争做黄金周志愿服务标兵活动。在"五一"黄金周期间,以交通、旅游、服务行业为重点,集中组织青年志愿者在机场、车站、码头、景区、图书馆、博物馆等公共场所,通过组成专业服务队、设立服务点、播放宣传片等形式,面向游客、学生、进城务工人员等重点人群,开展疏导交通、维护秩序、义务导游、安全宣讲等方面的志愿服务活动,形成人人争当志愿服务标兵的良好氛围。
2、5月10日,举办社会主义荣辱观教育与青少年思想道德建设座谈会。聘请知名专家学者与青年志愿者畅谈社会主义荣辱观。引导广大青年志愿者深刻挖掘社会主义荣辱观和志愿服务内涵,把志愿服务工作与构建社会主义和谐社会和建设社会主义新农村的重大历史任务结合起来,在全社会特别是广大青少年中形成参与志愿服务的热潮,掀起宣传贯彻社会主义荣辱观的,以实际行动谱写"我与祖国共奋进我与××同发展"的青春篇章。
3、5月19日-5月25日,以科技周为契机,举办以"提高科学素质,增强创新能力"为主题的科技周系列活动。动员广大青年志愿者进农村、社区、工厂、企业、学校等单位,为他们送去科学知识。期间还将组织全市大型科普知识竞赛,引导广大青少年做宣传科学、用科学的先锋。
4、"我去西部我光荣"大学生志愿服务西部计划宣传活动。在大学生志愿服务西部计划报名和选拔期间,组织信息会、演讲比赛、辩论会、典型事迹报告会等活动,深入挖掘、树立和宣传先进志愿者典型,在全社会进一步弘扬"奉献、友爱、互助、进步"的时代新风。为西部计划顺利实施创造良好氛围,引导更多优秀的高校毕业生到西部去、到基层去、到祖国和人民最需要的地方去建功立业。
5、开展"我为滨海新区发展做贡献"立功活动。各级团组织、青年志愿者协会要发挥自身优势,紧密结合改革开放发展的形势任务,深入开展"我为滨海新区发展做贡献"立功活动,通过形势报告会、座谈会、论坛、组织义务劳动、智力引进、青年人才培养、提合理化建议等多种形式,组织动员广大青年志愿者为滨海新区发展做贡献。
6、深化"一助一"青年志愿者服务结对活动。各级团组织、青年志愿者协会要利用已有的青年志愿者服务站和"一助一"结对实体,深入社区、村大力开展爱老敬老、家电维修、义务劳动、义务家教、医疗义诊、心理咨询、文艺演出、文化宣传、创业就业、扶贫开发、法制宣传、科普讲座、电脑知识培训等内容丰富、形式多样的志愿服务活动。
四、活动要求
"我与祖国共奋进我与××同发展--践行社会主义荣辱观志愿服务月"主题活动,是"我与祖国共奋进我与××同发展"主题教育实践活动的重要组成部分,是2006年全市青年志愿者工作的重点活动。要突出主题、抓住重点、创新形式,深入开展主题鲜明、形式多样、内容丰富的志愿服务活动,迅速形成声势、兴起热潮、抓出实效。
1.突出主题,精心组织。志愿服务具有广泛的群众性和实践育人功能,是引导广大青少年树立和践行社会主义荣辱观的重要途径。发挥志愿服务独特的实践育人功能,引导广大青少年以参与志愿服务的方式牢固树立和认真践行社会主义荣辱观是贯穿本次活动的一条主线。全市各级团组织开展的活动要始终突出这一主题,按照践行社会主义荣辱观的要求,因地制宜,精心设计,认真部署,狠抓落实。
1.前言
电力行业有别于其它行业,在设备维护时不能随意中断电力供应,这就要求在事故发生前做好充分的预测——在事故发生前解决故障,重点是变电站设备的预防性巡检工作。变电系统负担着电力配送工作,高电压大电流设备长期工作,即使是优良的绝缘介质也会出现不可预期的问题而导致事故。通常情况下,检修人员日常需要做的检修工作包括油色谱监测、微水密度监测、设备温度监测等。这些工作都需要检修人员携带仪器到每个站内对设备进行逐一检测,工作量大、任务繁重,而且不能达到24小时全天候监测的效果,不能发现在较短周期内设备健康情况恶化而造成安全隐患,智能化变电站的在线监测和智能报警技术为解决以上问题提供了良好的方案,下面以苏正220kV智能化变电站为例进行介绍,苏正220kV变电站在线监测系统主要包括变压器油色谱在线监测、SF6气体在线监测、光栅测温、开关柜测温、状态监测等部分。
2.变压器油色谱在线监测子系统
2.1 变压器油色谱工作原理
为了提高设备可用率,实施电力变压器在线故障诊断是非常必要的,变压器在线监测的有效途径是监视变压器油组份的变化。变压器存在局部过热或局部放电时,故障部位的绝缘油或固体绝缘物将会分解出小分子烃类气体(如CH4、C2H6、C2H4、C2H2等)和其他气体(如H2、CO、CO2等)。上述每种气体在油中的浓度和油中可燃气体的总浓度(TCG)均可作为变压器设备内部故障诊断的指标。
变压器油色谱在线监测系统从本质上改变了传统的变压器油监测方式,可以有效的监测变压器的油中溶解气体的含量,通过数据分析平台告知生产管理人员变压器油中气体组份的变化趋势,依据监测数据,及时判断变压器故障类型。
其基本原理是溶解于变压器油中的故障特性气体经脱气装置脱气后,在载气的推动下通过色谱柱,由于色谱柱对不同的气体具备不同的亲和作用,导致故障特性气体被逐一分离出来,传感器对故障气体(H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2)按出峰顺序分别进行检测,并将气体的浓度特性转换成电信号。数据处理器对电信号进行处理转化成数字信号,并存储在数据处理器内嵌的大容量存储器上。主控计算机经RS485模块通过现场通讯总线获取日常监测数据,实现变压器故障的在线监测功能。
根据上述在线监测系统的工作原理,其监测参数为:H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2,技术指标如表1所示:
因此,变压器油色谱数据处理子系统需要对日常的监测数据进行分析处理,把故障气体各组份和总烃的含量抽取出来,对变压器故障进行综合分析诊断,并结合相关技术规程、导则、技术监督和检修人员的实践经验,对抽取数据的展现形式、关联数据、生命周期、历史保留深度等属性进行标准化管理。从而及时捕捉到变压器故障信息,科学地指导设备运行检修。
系统由就地部分和主控部分组成,就地现场部分有主机、气瓶、油管组成;主控部分由主控计算机、系统控制分析软件构成,如图1所示。
2.2 变压器油色谱功能实现
油气分离。变压器油色谱在线监测系统的色谱分析仪利用内部的油气自动分离装置,将取来的油样完成油气分离过程。油、气分离采用了世界上最先进的真空完全脱气方式,脱气效率>95%,实现分析油样中油、气的完全分离,为下一步的气体测量工作奠定了坚实的基础,有效地保证了测量重复性,在测量的源头上将不完全脱气带来的测量重复性误差消除,避免了靠软件修正消除由于不完全脱气形成的重复性误差所带来的不确定性。
混合气体分离。变压器油色谱在线监测系统的色谱分析仪通过内部的气相色谱柱,可以将混合气体分离成单组份的气体。分析油样经过油、气分离装置后,油、气被完全分离开来,分离后的混合气体在载气的推动下进入气相色谱分离系统,混合气体经过与实验室相同分离原理的气相色谱系统,气体被分离成单组分的气体。
气体检测。经过分离的气体浓度在分析仪器内部经过气体检测传感器,气体浓度信号被转变成电压并被换算成数字量值,通过RS485通讯电缆传输到工作站,由监测软件完成分析并转换为相应油中的浓度。
系统自诊断。对系统内部出现概率最大的故障点进行检测报警及自动处理报警功能,对不可恢复性故障将采取掉电记忆报警锁定的方式保护系统直到人为干预消除报警。
过油保护。当脱出的气体中含有油的成份时系统将停止当前的工作,进行油、气重新分离工作,保护后续工作的顺利进行,增强设备的工作可靠性直到脱出符合要求的气体。
3.SF6气体在线监测子系统
在电力工业中,GIS(气体绝缘全封闭组合电器)设备采用具有一定压力的SF6气体作为灭弧和绝缘气体,因此监测设备的SF6气体压力是监视设备运行状态的必须手段。
SF6气体在线监测系统对各气室SF6气体的湿度、压力、相对湿度、密度和温度等数据进行实时监测,并可以通过其变化趋势及时发现设备的隐蔽性缺陷,相应提高了GIS设备的状态监测水平。
为了实现在生产过程中对上述参数进行实时、远程监测以及历史数据分析,加强监测手段,更好地保证设备安全、稳定运行,SF6气体微水综合检测器主要用于在线监测SF6气体的微水及其变化趋势,并将采集到的数据进行统计和汇总,传输到远方集中控制中心。当相应的指标达到报警状态时,系统自动报警或启动报警装置。当相应的指标超标达到紧急报警级别时,自动报警或启动闭锁装置,来保障电力设备和供电系统的安全。变送器将数据通过信号采样模块和信号中继模块传给前置机,经由计算、分析、汇总、筛选后进行显示数值,供现场监控和调试使用。该子系统还提供在线修改下限报警值,当超过下限报警值时,可在系统上发出报警。
4.光栅测温子系统
光纤光栅探测器是用光纤光栅制成的一种新型光纤传感器。光纤光栅是20世纪90年展起来的一种新型全光纤无源器件,利用光纤光栅制成多种传感器如温度、应变、应力、加速度、压强等传感器。不同的光纤光栅传感器可具有不同的工作波长,因此可以利用波分复用技术,在一根光纤级联多个光纤光栅传感器作分布式测量。它具有体积小、重量轻、与光纤兼容、插入损耗低、性能长期稳定性好等特点。特别适合在易燃,易爆,和强电磁等恶劣环境下使用。
光纤光栅在线测温系统的基本原理是:当由于各种不同的因素导致电缆上光纤光栅周围的温度发生变化时,将导致光栅周期或者纤芯折射率产生变化,从而产生光栅布喇格信号的波长位移Δλ,通过监测布喇格波长的变化情况,即可获得油罐上光纤光栅周围温度的变化状况。光纤光栅在线测温系统采用最新生产工艺,长期稳定性好,使用寿命长;光纤光栅感温火灾探测信号处理器采用国际最先进的数字化解调技术,具有大容量实时在线信号采集处理和自检功能;系统可以综合各种安全监控参数,进行分析,有利于及时发现事故苗头,及时安全控制,实现生产和安全的双重监控功能。
从感温火灾探测器到监控中心感温测量及信号传输全部采用光信号,实现无电检测,本质安全防爆。
5.开关柜测温在线监测子系统
高压开关柜是电力系统中重要的电气设备,现代电力系统对电能质量的要求越来越高,相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。而开关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题,由于开关柜体的密闭性,在一些负荷较重的地区,存在开关柜的温升超标问题。开关柜的温升超标,直接影响设备的安全稳定运行,而且,过热问题是一个不断发展的过程,如果不加以控制,过热程度会不断加剧,并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。
开关柜温度监测系统通过连续监测高压开关柜内母线接头和刀闸开关等关键部位的温度,可确定触点接头处的过热程度,通过对异常发热的部位进行跟踪监测,有效解决了密封式开关柜多年来一直无法开展红外测温的难题,提高了设备的状态监测水平,保障了设备的健康运行,其技术指标如表2。
当发生超温时,仪器发出报警指示,温度传感器被安装到开关柜内的带电触头上,监测仪主机的数字面板表显示出每个带电触头的温度值,并可将温度值通过通讯接口传到上位计算机作进一步处理,实现开关柜温度的集中监测,同时将采集到的重要的数据准实时的传送给开关柜温度数据处理子系统,并以web的形式方便工作人员对每一级的情况进行掌控,供企业内部参考使用。
该子系统具有:①将采集到的温度数据按所属变电站、开关柜进行分别显示准实时温度数据和最高温度数据的功能,也可查询某个时间段的历史数据。②设有温度报警阀值。若采集到的温度数据高于此报警阀值,则在客户端发出报警,提示工作人员采取必要措施。
6.状态监测综合系统
系统主要功能实现上述四个子系统的监测功能,并把四个子系统的数据进行综合横向分析,完成对设备的在线监测分析。针对各类信息和数据,系统实现相关的查询和统计,并实现相关业务报表的生成主要包括:(1)综合信息查询;(2)各类信息统计;(3)业务报表生成;(4)报表数据库管理。
系统管理员可对系统进行日常的维护和管理,并为不同的使用者分配不同的权限,保证系统数据的安全操作和处理。
从功能模块来看,各个子系统既可以单独工作,又能够密切配合,无缝链接成一个完整的变电站在线监测综合与数据库管理系统,从一定程度上解决了在线监测“信息孤岛”的弊端,为所有在线监测系统提供了一个智能化的监测平台,实现了对监测数据的智能化管理,有效提高了监测人员分析、判断能力。这对于提高在线检测技术应用水平、推进在线监测数据标准化,具有长远的技术价值和广泛的应用前景。
7.结束语
以上是对苏正220kV智能化变电站的在线监测系统的介绍。当然在线监测是一个系统工程,要真正实现全部监测、智能分析的功能,还有许多技术问题需要攻关解决,但作者相信在不远的将来变电站在线监测系统,将有一个蓬勃的发展期。
参考文献:
[1]刘振亚.智能电网知识问答[M].中国电力出版社,2010.9.
[2]高翔.数字化变电站应用技术[M].北京:中国电力出版社,2008.
作者简介:
近年来对糖化血红蛋白(HbA1c)的研究引起国内外学者的重视,认为HbA1c含量检测可能为糖尿病的诊断指标和控制血糖水平的监控指标[1]。可提高糖尿病诊断水平,评价糖尿病患者血糖控制方案和早期防止并发症,具有重要的临床意义。现将我院近年来对糖尿病患者及健康体检者检测HbA1c的对比观察报告如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选择2005年10月至2007年2月我院收治的糖尿病患者86例为观察组,其中男49例,年龄45~77岁(平均53.2岁);女37例,年龄48~75岁(平均52.1岁),均按WHO糖尿病诊断标准诊断为2型糖尿病;选择同期健康体检者30例为对照组,其中男21例,年龄41~78岁(平均55.6岁);女9例,年龄45~76岁(平均53.5岁),均排除糖尿病和糖耐量降低者。
1.2 方法 两组患者均空腹采集静脉血2 ml,肝素抗凝,使用糖化血红蛋白仪及配套试剂严格按照标准操作程序检测HbA1c;另取空腹静脉抽血2 ml,分离血清采用葡萄糖氧化酶法检测空腹血糖。
1.3 统计学处理 计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用t检验,P
2 结果
2.1 观察组86例患者平均空腹血糖(8.96±2.75) mmol/L,HbA1c为(7.69±3.06)%;对照组30例患者平均空腹血糖(5.15±0.26) mmol/L,HbA1c为(4.82±0.48)%。观察组空腹血糖及HbA1c显著高于对照组,两组差异有统计学意义(P
2.2 按血糖水平将86例糖尿病患者分为血糖10 mmol/L 3个分组,分析不同血糖水平患者的HbA1c水平,血糖10 mmol/L,患者HbA1c为(11.30±1.78)%,结果显示随着血糖水平升高,HbA1c水平也随着升高,二者呈正相关。
3 讨论
临床上传统的糖尿病诊断和疗效评价常以空腹血糖和糖耐量作为参考指标。但FPG只代表即刻血糖水平,反映抽血时瞬间的血糖变化,受患者身体状况、饮食、用药情况及抽血时间等各种因素影响波动较大,而HbA1c代表2~3个月前血糖平均水平,只有血糖持久的升高才会使HbA1c升高[2],HbA1c是指血液中和葡萄糖结合了的一部分血红蛋白。当血液中葡萄糖浓度较高时,人体所形成的HbA1c也会相对较高。人体内红细胞的寿命一般为120 d。在红细胞死亡前血液中HbA1c含量保持相对不变,因此HbA1c水映的是在检测前120 d内的平均血糖水平,而与抽血时间、空腹、胰岛素使用无关,所以在检查FPG的同时检查HbA1c可作为糖尿病治疗的重要评价指标。
本文通过分析86例2型糖尿病患者的HbA1c与空腹血糖的关系,发现HbA1c与血糖之间呈正相关,HbA1c高低与血中葡萄糖含量成正比关系,可以间接反映血糖浓度改变,同时也反映机体糖代谢状态。HbA1c的检测可以指导临床更好地制定糖尿病患者的诊疗方案。本组86例2型糖尿病患者中FPG正常29例,但其中有13例HbA1c均高于正常。这表示这些患者在过去的3个月内平均血糖水平增高,尽管FPG结果正常,但1 d内其他时间的血糖水平却严重超标,需要对患者饮食、运动、药物治疗重新评估,做出相应调整,此外这些患者还需要加强血糖监测。
HbA1c的测定可用于以下几个方面:①作为糖尿病长期血糖控制的监测,监测饮食和药物治疗的疗效,尤其在怀疑口服药物失效而不得不使用胰岛素治疗时,HbA1c测定有较高的价值;②有助于对糖尿病慢性并发症的认识和预防,许多临床研究显示糖尿病多种慢性并发症如糖尿病肾病和视网膜病变的发生与HbA1c水平密切相关;并发现HbA1c7%,则发生慢性并发症的危险性显著升高;③用于糖尿病的诊断:现有不少学者认为HbA1c可作为糖尿病的诊断,证实大多数FBG>正常的糖尿病患者,其HbA1c增高,对空腹血糖正常而糖耐量下降的患者,HbA1c亦可增高,有报道其对发现糖尿病的敏感性为85%,特异性为91%。最近Petersd等回顾性研究报告HbA1c的测定与WHO糖尿病诊断标准密切相关,且检测方便,不必考虑OGTT结果,仅根据其测定值就可做出治疗决定。HbA1c≥7%时需要药物治疗,不管OGTT的诊断是糖耐量降低还是糖尿病,HbA1c
高血糖是糖尿病的标志,并与微血管和大血管并发症的发生密切相关。因此长期有效的控制高血糖才可控制和延缓并发症的发生,有关专家建议血糖控制达标的糖尿病患者每年检测两次HbAlc,血糖控制不稳定及正在进行胰岛素治疗的患者,应该2~3个月检测1次HbAlc [4]。HbAlc是观察糖尿病患者一个较稳定的指标,与血糖联合检测在临床上对观察糖尿病治疗效果、监测糖尿病患者的发展转归及对治疗的适应性等方面有重要临床意义。
参考文献
1 潘长玉.2型糖尿病血糖控制的意义及实践.国外医学・内分泌分册,2003,23(4):228-229.
中图分类号: TN965?34; TP393 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)19?0040?06
0 引 言
认知无线电系统能检测到主用户的空闲频段并利用该空闲频段进行通信,从而能提高频谱资源的利用率[1]。由于主用户拥有对该频谱资源的优先使用权,因此,认知无线电系统的目标是在满足对主用户保护的前提下,尽可能的提高认知用户的吞吐量,从而尽可能的提高频谱资源的利用率。
频谱检测是认知无线电系统的关键技术。频谱检测越准确,认知用户就能更好的检测到出空闲频段,从而提高频谱利用率。提高频谱检测准确性可以通过增加频谱检测时间实现,但增加频谱检测时间会减少认知用户用于数据传输的时间。因此,在周期性的频谱检测中,检测时长和传输时长的折中越来越受到关注。
文献[2?4]研究了单信道下的检测时长和传输时长的折中问题。文献[2]首先研究了认知无线电系统中检测时长和传输时长折中的问题,研究结果表明可以求得一个最佳的检测时间使得认知用户的吞吐量最大。文献[3]研究了时变信道下的频谱检测与数据传输方案设计,认知用户根据信道状态的变化制定相应的检测策略,在满足对主用户保护的条件下最大化用户的吞吐量。文献[4] 研究了协作式频谱检测时长与传输时长折中的问题,在满足一定的检测概率的条件下求解最优的检测时长。
文献[5?7] 研究了在多信道下的检测?传输方案的优化问题。文献[5]研究了在多个可用信道情况下怎样选择最合适的信道并得到最优检测时长,从而最大化认知用户吞吐量。文献[6]利用了信道的信道状态信息(Channel State Information,CSI)来选择检测信道以及最优检测时长。文献[7]中,认知用户能在一个时隙内检测多个信道,直到获得空闲信道,然后停止检测,开始数据传输。
以上的研究并没有考虑到认知用户可以利用多个空闲的信道同时通信,以提高认知用户的吞吐量。认知用户可以采用信道聚合的方式同时在多个空闲信道上通信[8?9]。为此,本文研究了在多个可用信道存在的条件下,怎样设计最优的检测?传输方案,以最大化认知用户的吞吐量。本文分别设计了CSI不可获取和CSI可获取情况下的最优检测?传输方案设计。在CSI不可获取时,认知用户需要在每一时隙开始时,就决定检测信道以及相应的检测时长。而在CSI可获取情况下,在每个信道检测完成之后,认知用户可以根据已知的检测结果以及CSI来调整接下来的检测?传输策略。
1 系统模型
考虑一个认知用户有[M]个可用信道[1,…,i,…,M,]认知用户的时隙结构如图1所示。
认知用户时隙长为[Tf,]在每时隙开始时,认知用户可以从[M]个信道中,选择[N]个信道进行频谱检测,检测时长分别为[T1,…,Ti,…,TN,]且各信道带宽均为[W]。同时由于用户环境以及硬件条件的限制,设定认知用户在每一时隙的检测信道数[N≤Nmax,][Nmax]为一常数。在每一时隙,信道[i][1≤i≤M]空闲(即没被主用户占用)的概率为[θi,]且各时隙之间以及各信道之间也是相互独立的,为不失一般性,[M]个可用信道的空闲概率满足[θ1≥θ2≥…≥θM。]与文献[7]类似,设定信道的信噪比(Signal?to?Noise Ratio,SNR)[γ]在各信道以及各时隙独立同分布,且概率密度函数(Probability Density Function,PDF)为[hγ。]在每一时隙,各信道的[γ]是固定的,然后在下一时隙的开始会根据[hγ]变化。本文中,信道建模为瑞利衰落信道,则:
在频谱检测完成后,认知用户会对多个可用的空闲信道进行信道聚合(Channel Aggregation,CA),从而在多个可用信道上进行数据传输。认知用户的吞吐量为多个空闲信道的吞吐量之和。值得注意的是,由于对多个空闲信道进行了信道聚合,因此在任何一个信道上的频谱检测中发生漏检,都会造成数据传输的冲突,从而认知用户在该时隙的吞吐量为0。
认知用户的优化目标为怎样选择检测信道以及设定各信道的检测时长,从而最大化认知用户的吞吐量。
2 检测?传输方案设计
基于上一节的系统模型和优化目标,本节对最优的检测?传输方案进行建模和求解。在认知无线电的频谱检测算法中,能量检测算法不需要主用户信号的先验信息,且该算法复杂度低,简单易行,在认知无线电的频谱检测中被广泛使用。因此本文的检测?传输方案研究也同样基于能量检测。能量检测算法的虚警概率[Pf]可以表示为:
[Pf=Q2γp+1Q-1Pd+Tsfsγp] (2)
式中:[Q?]是高斯[Q]函数;[fs]是能量检测算法的采样频率;[γp]是认知用户所接收到的主用户信号的SNR,[Pd]是检测概率;[Ts]是检测时长。为了保护主用户系统,能量检测算法的检测概率必须满足[Pd≥Pd,]其中[Pd]为系统设定的检测概率门限。因此,本文中检测概率设定为[Pd=Pd。]
本节首先研究在CSI不能获取的情况下,怎样设计最优的检测?传输策略。然后,在CSI可获取的情况下,设计自适应的检测?传输方案,以提高认知用户的吞吐量。
2.1 固定检测时长方案
在第一种检测?传输方案设计中,假定各信道的检测时间相同,即[T1=T2=…=TN=Ts。]在每一时隙开始时,认知用户需要决定选择哪些主用户信道进行检测。对于认知用户而言,[γ]在各信道以及各时隙独立同分布,因此如果检测信道个数为[N,]则最优的检测信道集合为选择空闲概率最大的[N]个信道:[1,…,i,…,N],[1≤N≤Nmax。]在频谱检测完成之后,认知用户会同时使用多个空闲的信道进行通信。认知用户的吞吐量为多个空闲信道的吞吐量之和。此外,由于在任一信道的频谱检测中发生漏检错误都会造成数据传输的冲突,因此,可以得到认知用户在信道[i]上获得的吞吐量期望值为:
[Ri=1≤j≤Nj≠i1-1-θj1-Pd?θi1-Q2γp+1Q-1Pd+Tsfsγp?Tf-NTsW-∞+∞hγlog1+γdγ] (3)
式中[1≤j≤Nj≠i1-1-θj1-Pd]是在其余检测信道上不会出现漏检的概率。
在检测信道数为[N]的情况下,最大化吞吐量的检测?传输方案可建模为:
[maxTs,PdRN=i=1N1≤j≤Nj≠i1-1-θj1-Pd?θi1-Q2γp+1Q-1Pd+Tsfsγp?Tf-NTsW-∞+∞hγlog1+γdγs.t. 0≤Ts≤TfN] (4)
求解上式,可以得到在检测信道数为[N]的情况下的最优检测时长[T(N)s,]以及相应的最大吞吐量[RNmax。]由于[N]可以在1到[Nmax]中选择,则可以求出不同检测信道数对应的最大吞吐量[R(1)max,…,R(i)max,…,R(Nmax)max,]以及相应的最优检测时长[T(1)s,…,T(i)s,…,T(Nmax)s。]最后可以求得最优的检测信道数为:
[N=argmaxiR(1)max,…,R(i)max,…,R(Nmax)max] (5)
相应的最优检测时长和检测概率[T(N)s,P(N)d。]这样就求得了固定检测时长下的最优检测?传输方案,其可获得的最优吞吐量记为[R(N)max]。
2.2 可变检测时长方案
上一小节考虑了各信道检测时长相同情况下的最优方案设计,在该条件下,各信道上的虚警概率[Pf]是相同的。而实际上,由于在每一时隙中,各信道的空闲概率是不同的,因此,相同的虚警概率会对造成不同的吞吐量损失,空闲概率[θi]越大,则损失的传输机会就越多,因此,适当的调整检测时长的分配,增大在空闲概率高的信道[i]上的检测时长[Ti,]可以减小该信道上的虚警概率[Pif,]从而提高认知用户的吞吐量。
与上一小节类似,在检测信道数为[N]时,最优的检测信道集合为选择空闲概率最大的[N]个信道[1,…,i,…,N],其中[1≤N≤Nmax。]定义各信道的检测时长向量为[T(N)s=T1,…,Ti,…,TN,]与式(3)相似,可得到认知用户在信道[i]上获得的吞吐量期望值为:
[Ri=1≤j≤Nj≠i1-1-θj1-Pd?θi1-Q2γp+1Q-1Pd+Tifsγp?Tf-k=1NTkW-∞+∞hγlog1+γdγ] (6)
从而在检测信道数为[N]的情况下,可变检测时长下的检测?传输方案可建模为:
[maxTNs,PdRN=i=1N1≤j≤Nj≠i1-1-θj1-Pd?θi1-Q2γp+1Q-1Pd+Tifsγp?Tf-k=1NTkW-∞+∞hγlog1+γdγs.t. 0≤k=1NTk≤Tf] (7)
通过求解上式,可以得到最优的[TN?s=T1?,…,Ti?,…,T?N],最优检测概率[P(N)?d,]以及相应的最大吞吐量[RNmax]。可变检测时长下的最优检测?传输方案其吞吐量会优于固定检测时长条件下所获得的吞吐量,只有当[θ1=…=θi=…=θN]时,即各信道空闲概率相同时,可变检测时长下的最优检测?传输方案中,会得到[T1?=…=Ti?=…=T?N],从而等同于固定检测时长下的最优检测?传输方案。
与求解固定时长最优检测方案类似,通过式(5),可求得最优的检测信道数[N],并求得相应的最优检测时长向量[TN?s=T1?,…,Ti?,…,T?N]和最优检测概率[PN?d。]这样便获得了可变检测时长下的最优检测?传输方案,并可计算出对应的最优吞吐量[RNmax。]
2.3 自适应检测?传输方案
之前的两种检测?传输方案都是在每一时隙开始前就已经确定了所要检测的信道以及相应的检测时长。而实际上,由于检测结果以及信道状态的不确定,这种方式并不能达到最优。如果在每一个信道检测完成之后,可以获取该信道的CSI,也就获取了当前时隙该信道的SNR,则可以在多信道频谱检测的过程中,根据已有的检测结果以及空闲信道的CSI来调整接下来的检测?传输策略,这便是自适应检测?传输方案。在自适应检测?传输方案下,在每次频谱检测之后,如果该信道空闲,认知用户会在检测完成之后立即通过信道反馈获得CSI。
自适应检测?传输方案主要步骤如下:
按照可变检测时长的检测?传输方案获得第一个检测信道上的最优检测时长和检测概率,并得到[i=1;]
for i=1,…,[Nmax]
if [i=Nmax]
则检测终止,开始数据传输;
else
根据式(15)得到[N;]
if [N=i]
则表明最优检测?传输方案为停止检测,直接在已检测的空闲信道上传输;
else if [N>i]
立即在[i+1]信道上进行检测,相应的最优检测时长为[TN?i+1,]检测概率为[PN?d;]
end if
end if
i=i+1;
end for
下面将详细推导和讲述整个方案的执行过程。在每一时隙开始时,认知用户首先选择空闲概率最大的信道进行检测,与可变检测时长的检测?传输方案类似,认知用户先获得在检测信道数为[N]时的最优检测?传输方案:
其中[PN]如公式(12)所示。通过公式(13),可以求解得到检测信道数[N]所对应的最优检测方案,从而得到最优检测时长向量[TN?=TN?i+1,…,TN?N,]最优检测概率[PN?d]以及相对应的最大平均吞吐量[RNmax。]然后通过:[N=argmaxjRi,…,Rjmax,…,RNmaxmax,i≤j≤Nmax]挑选最优方案。如果[N=i,]则表明最优检测?传输方案为停止检测,直接在已检测的空闲信道上传输。若[N>i,]则得到相应的在[i+1]信道上的最优检测时长[TN?i,]然后立即在第[i+1]信道进行检测,相应的最优检测时长为[TN?i+1,]最优检测概率为[PN?d,]若信道空闲,则获取CSI。之后,令[i=i+1,]继续按之前的步骤设计相应的最佳检测?传输方案,直到检测结束,开始数据传输。
很显然,在自适应检测?传输方案的设计中,不断利用获取的检测信息以及CSI来调整检测?传输方案,从而能获得更好的性能。
3 仿真结果与分析
图2比较了在不同的最大信道检测数[Nmax]下,三种检测?传输方案的性能,主用户信道强度设定为[γp=-20]dB。可以看到,可变检测时长方案要优于固定检测时长方案,这和之前的理论分析是吻合的,这是因为在可变检测时长方案中,空闲概率高的信道能够获得比空闲概率低的信道更长的检测时间,从而减小了传输机会的损失,提高了认知用户的吞吐量。另一方面,自适应检测?传输方案的性能始终是最好的,此外,随着[Nmax]的增大,自适应检测?传输方案的性能提升更为明显,这是因为随着已检测信道的增加,认知用户获得的检测结果和信道状态等先验信息增多,从而认知用户能更好的调整检测?传输策略,从而更好的提升认知用户性能。
图3比较了在不同的主用户信号SNR [γp]下,三种检测?传输方案的性能,最大检测信道数设为[Nmax=4]。相比于主用户SNR较高的时候,在主用户SNR较低的时候,可变检测时长方案相比于固定检测时长方案有更为明显的性能提升。这是因为在主用户SNR较低时,虚警概率[Pf]所带来的性能损失会更多,而可变检测时长方案能在降低空闲概率高的信道上的虚警概率和增大空闲概率低的信道上的虚警概率上做到很好的折中,从而提高认知用户的吞吐量。而不管主用户信号的[γp]怎样变化,自适应检测?传输方案均能明显的提升认知用户的吞吐量。
4 结 语
在多个空闲信道上,认知用户可以采用信道聚合的方式同时进行通信。从最大化认知用户吞吐量的角度出发,本文分别研究了CSI不可获取和CSI可获取情况下的最优检测?传输方案设计,并综合分析了各信道频谱检测的虚警,漏检以及检测时长对认知用户吞吐量的影响。在CSI不可获取时,本文分别在固定检测时长和可变检测时长两种情况下设计了相应的检测?传输方案。而在CSI可获取情况下,提出了自适应检测?传输方案,该方案在每个信道检测完成之后,认知用户可以根据已知的检测结果以及CSI信息来不断调整检测?传输策略。仿真结果显示,该自适应检测?传输方案能有效的提高认知用户的吞吐量。
参考文献
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1984年Marshall和Warren在柳叶刀(Lancet)期刊上首次提出幽门螺杆菌(Hp)是胃炎和消化道溃疡的致病源以来[1],Hp在慢性胃病病因学上的作用已经得到了专家们的广泛认可。由此,确定了检测Hp方法学的重要意义。多年来,已经产生了包括细菌学、组织学、血清学、分子生物学以及同位素示踪等多种方法。事实证明,这些方法在临床上的广泛应用对慢性胃病的治疗起到了指导性的作用。由于简便与非侵入性的特点,胶体金免疫层析法(GICA)和13C呼气试验(13CUBT)常被用作为临床首选的检测方法。Hp主要寄生于胃黏膜以下的胃上皮细胞表层。因此,黏膜屏障、胃的酸性环境和药物短暂的局部逗留时间给根除Hp感染的药物治疗带来了较大的挑战。目前,尚无统一的有效治疗方案。现有的Hp感染根除方案多具有地区与人群的局限性,而且很大程度依赖于医生所积累的经验。本文采用前瞻性研究方法,门诊11个月收治慢性胃病患者321例,作了13C呼气试验和胶体金免疫层析法检测Hp感染的配对试验,以探讨13C呼气试验作为Hp感染的首选检测方法的科学依据。并通过治疗后跟踪Hp的廓清情况,以探讨上海地区Hp感染的有效的治疗方案。
资料与方法
2010年8月~2011年7月收治消化道疾病患者321例,男121例,女200例;年龄25~76岁,平均45.4±5.2岁;病程0.5~6年,平均3.2±1.1年。
入选标准:①在门诊就诊的患者;②上述患者主要临床症状为上腹部疼痛不适、反酸、嗳气等消化道症状[2];③无明显诱因,须进行Hp检测的患者等。
排除标准:合并心、肝、肾功能不全、其他慢性炎症等疾病;④1个月内未服用杀Hp抗生素、铋制剂和质子泵抑制剂的患者等。
材料:13C呼气试验:幽门螺杆菌测试仪,使用HG-IRIS300型13C红外光谱仪,闪烁配制液,尿素13C胶囊。胶体金免疫层析法:胃Hp尿素酶抗体检测试剂盒。
试验方法[3]:上述321例患者分别接受13C呼气试验(研究组)和胶体金免疫层析法(对照组)检测Hp的感染。①胶体金免疫层析法(对照组):患者在采用13C呼气试验前后2天,均空腹>12小时,采集每位患者的血液待用,主要采用双抗原夹心的原理检测人血液中的胃Hp尿素酶抗体。若血样中有相应的Hp IgG抗体,检测板除出现红色质控线外,还将出现粉红色的阳性反应线;反之,若血样中没有或仅有很低水平的Hp IgG抗体。检测板仅出现红色质控线,检测结果为阴性。②13C呼气试验(研究组):上述321例患者空腹或禁食>2小时,口服13C标记的尿素颗粒,半个小时后收集每位患者呼出的气体,使用幽门螺杆菌测试仪检测Hp感染状况。
结果评价:研究组与对照组检测方法的结果采用配对X2检验,以P<0.001具有统计学意义,P>0.05则无统计学意义。
治疗与跟踪方案:对13C呼气试验阳性的患者使用三联疗法。治疗4周后,用13C呼气试验跟踪治疗效果。对少数仍然显示阳性结果的患者,使用四联疗法继续治疗。①三联疗法:质子泵抑制剂(选1种:奥美拉唑20mg,潘托拉唑40mg,兰索拉唑30mg、雷贝拉唑20mg)+两种抗菌素(选两种:阿莫西林500mg,克拉霉素125mg,甲硝唑200mg)。②四联疗法:三联疗法+枸橼酸铋剂(如丽珠得乐110mg)。
以上三联与四联疗法在疗程与服药方法上经过对传统治疗方案的以下改良:①一律使用2周的治疗疗程,而传统方案多为1周[4];②早晚空腹服药。药物的选择考虑患者的用药史,以及治疗过程中耐药性和药物反应的产生与控制。
结 果
检测结果的比较:321患者中,慢性胃炎192例,胃溃疡91例,十二指肠溃疡25例,胃癌13例。研究组Hp的阳性检测结果232人,检测阳性率72.2%;对照组Hp的阳性结果92例,检测阳性率28.7%。两种方法的检测结果经配对X2检验后,X2=130.7,P<0.001差异有的统计学意义,即研究组的检测阳性率明显高于对照组,见表1。
治疗结果:对232位13C呼气试验阳性的患者使用两周的三联疗法治疗。用药4周后发现194位患者13C呼气试验转变为阴性。第1个疗程转阴率84%。对38位Hp阳性患者用四联疗法继续进行为期2周的早晚空腹用药治疗。4周后,用13C呼气试验再次检测Hp的感染情况,发现4名患者仍显13C呼气试验阳性。两次疗程的累计转阴率98%。Hp检测转阴患者的消化道症状均有不同程度的改善。
讨 论
研究充分证明,Hp感染是慢性胃炎、消化道溃疡、胃癌的重要致病因子之一。因此,对它准确和快速的检测,对以上慢性胃部疾病的早期发现、有效治疗甚至预防都有着非常重要的意义。Hp产生的尿素酶将胃内的尿素分解成氨和碳酸分子,从而在Hp的周围形成一个碱性氨的保护层,以抵抗胃酸对细菌的杀灭作用。由于Hp能产生大量的尿素酶,已经有多种对尿素酶直接与间接的临床检测方法问世。13C呼气试验与胶体金免疫层析法便是其中的两种。与其他需要胃镜取样的同类检测方法相比,它们都具有非侵入性的优点,因而较易为患者接受。然而,血清中抗尿素酶IgG抗体的出现并不能证明Hp的“现有感染”,因为IgG抗体的产生并达到能被检测到的滴度要远远晚于Hp的感染。这可能是本文所显示胶体金免疫层析法敏感度低的主要原因。此外,5例患者(GICA+,13CUBT-)的胶体金免疫层析结果很可能是假阳性,原因可能与抗体在血清中的廓清要晚于Hp的实际存在有关。13C呼气试验是近年来新兴的检测方法。此试验安全、快速(仅需30分钟),敏感性>90%,特异性100%。故已被越来越多的人广泛接受为检测Hp感染的金标准。本次研究结果更是明确地证明,13C呼气试验远较胶体金免疫层析法敏感,因而,是一个检测Hp感染的极为理想的首选方法。正因为此,13C呼气试验被用于本研究Hp根治的跟踪检测方法。
由于Hp感染的局部物理与化学屏障,药物的杀菌作用受到了很大的限制,从而造成了治疗方案复杂化、人群局部化的情况。本研究通过对232例上海地区的患者较为系统的跟踪治疗,显示了改良治疗方案对根除Hp感染的有效性>95%。治疗方案的改良主要体现在使用较长的治疗疗程(2周),以及统一的空腹服药。较长的疗程有助于药物对物理与化学屏障持续地低剂量地渗透,从而提高杀菌的机会;空腹用药使药物不受食物的干扰,直接提高药物的渗透能力。本研究中,有多名经过其他医院数次治疗而失败者(包含质子泵抑制剂的三/四联疗法),但被本改良方案治愈。从另外一个角度证明了本研究提出的治疗方案独特的效果。4例经四联疗法失败的患者,据了解主要原因可能是这些患者的用药依从性较差。少数的患者在治疗中产生一些胃肠道不良反应,通过改变选药或使用辅助药物,症状都得到了有效的控制。不彻底的药物干扰会导致Hp在用药后2周内受到抑制。此期间,由于尿素酶活性明显降低甚至消失,13C呼气试验会产生阴性结果。因此,为避免Hp检测的假阴性,13C呼气试验跟踪检测应该在停药后4周或者以后进行。
综上所述,13C呼气试验是活性期消化道Hp检测的首选方法,适用于门诊的筛选,以及治疗后的跟踪。改良的治疗方案对Hp有可以重复的显著的根除效果。
参考文献
1 Marshall BJ,Warren JR.Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration.Lancet,1984,1(8390):1311-1315.