時間:2023-03-23 15:13:36
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防雷接地地網(wǎng)的作法多種多樣,有利用建筑物基礎(chǔ)建設(shè)而構(gòu)成的地網(wǎng),也有增加人工地極做成的環(huán)型或直線型的人工地網(wǎng)[2]。防雷接地地網(wǎng)中有時由于土壤的原因也會加入了如降阻劑、離子地極等,從而使地網(wǎng)電阻值符合要求,總的概括防雷地網(wǎng)就是由接地地極(或建筑物基礎(chǔ))、水平地極及引線組成,并對土壤高的地區(qū)進行土壤改造或加入高性能地極。對于地網(wǎng)的構(gòu)成與做法就不再一一探討,以下就防雷地網(wǎng)建造好后的后期檢測與維護進行進一步的探討。
2防雷接地地網(wǎng)的檢測方法
防雷接地地網(wǎng)的接地電阻的測量有多種方法,一般有電壓、電流法、比率計法、電橋法等檢測方法[3]。如圖1所示,無論采用哪種檢測方法,均需要采用二到三根輔助地極放至于合適的位置上,并采用相應(yīng)算法的儀表—接地地阻測試儀進行測試。以接地電阻檢測最常用的一種方法-電壓、電流檢測法為例進行探討,在實際檢測中,防雷接地電阻檢測中要增加輔助地極及地極引線,每次的檢測均需要花費大量的時間進行輔助地極的選點(輔助地極插入點)并安插到地面泥土層及引線接線,比較麻煩。當(dāng)選點處后期被占用,如加上了水泥、瀝青地面、其他裝飾構(gòu)件或建構(gòu)物等,這樣就對檢測造成困難或無法檢測。
3防雷接地地網(wǎng)的周期檢測的實用性方案探討
針對于檢測的特性及每次檢測時所花費的時間與精力,及由于加上了水泥、瀝青地面、其他裝飾構(gòu)件或建構(gòu)物等影響后期的檢測問題,均有理由對檢測方式方案進行進一步的改進。為解決以上所提出的問題,第一步可以在從開始地網(wǎng)建設(shè)時就設(shè)立好檢測點,并在檢測點上安裝上檢測輔助地極,并從輔助地極處敷設(shè)好導(dǎo)線,導(dǎo)線一端連接輔助地極,一端在接地電阻檢測儀檢測點處引出,每次檢測時,只要將接地電阻測試儀和引出導(dǎo)線連接上即可檢測。輔助地極導(dǎo)線的敷設(shè)可按現(xiàn)場情況敷設(shè),建議采用管道保護,從而增加其耐用性。當(dāng)輔助導(dǎo)線敷設(shè)好后,復(fù)檢時就不再受檢測點處的再建物的影響(當(dāng)再建物在建設(shè)時,應(yīng)當(dāng)對所敷設(shè)的導(dǎo)線進行保護),且每次檢測時花費時間更小,又因輔助地極選點無變化,得到的數(shù)據(jù)對比性更強。
4實現(xiàn)接地地網(wǎng)的實時監(jiān)測方案探討
如上述,接地地網(wǎng)解決了選點問題和再建物的影響問題,但仍然要操作人員選擇時間并到現(xiàn)場進行檢測,對地網(wǎng)的監(jiān)測仍然達不到實時監(jiān)測的要求。要做到接地地網(wǎng)接地電阻值的實時監(jiān)測,則應(yīng)進行進一步的改造??梢栽谳o助地極引出導(dǎo)線處加入智能檢測儀表,或增加控制線路,控制線路可使儀表周期性動作,時間可內(nèi)定,并可讀取接地地阻測試儀所檢測的數(shù)據(jù)。讀取數(shù)據(jù)后再由一個如DTU(無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊)的設(shè)備通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進行無線發(fā)送至服務(wù)器或其他方式的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器,通過服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理后,再由服務(wù)器通過Inter⁃net網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)測端如用戶電腦,用戶電腦并安裝相應(yīng)的軟件平臺,用戶電腦接收數(shù)據(jù)后并分析,對防雷接地地網(wǎng)電阻值進行統(tǒng)計出表,對不合格的地網(wǎng)進行報警或告知管理人員,從而實現(xiàn)接地地網(wǎng)接地電阻的實時監(jiān)測。
5結(jié)語
電力通信因其檢測特性分為中心和兩個部分,中心站是通信監(jiān)控的核心,是對通信硬件的有效管理。這其中包括數(shù)據(jù)收集站、監(jiān)控設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。設(shè)備是于中心站相互連接的多個獨立存在的設(shè)備。在電力通信檢測過程中有一定統(tǒng)一的平臺,這是基于網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)發(fā)展的前提,通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的電力通信監(jiān)控軟件系統(tǒng)。一旦電力通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴重的問題,就會對電力通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生嚴重的影響,監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)會在第一時間進行追蹤和預(yù)警反饋,防止因為電力通信暫時中斷造成更大的通信故障問題。
二、通信檢測的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
電力通信系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)計算機應(yīng)用模式,采用拓撲結(jié)構(gòu)分布,實現(xiàn)檢測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)傳輸,其有效的傳輸速率達到千兆。其主要的設(shè)備有數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)服務(wù)分析其、設(shè)局檢測通信展等等。電力通信管理機房通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的有效采集和分析,對采集的數(shù)據(jù)進行處理,確定數(shù)據(jù)類型,分類,對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行響應(yīng),對復(fù)合預(yù)警的信號返回警告信號信息。中心站設(shè)備負責(zé)處理數(shù)據(jù)信息內(nèi)容,通過數(shù)據(jù)網(wǎng)路將檢測數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控設(shè)備中。監(jiān)控器需要安裝在中心設(shè)備的機房內(nèi)部,用于存儲基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。電力通信檢測系統(tǒng)通過模擬客戶服務(wù)管理環(huán)節(jié),采用網(wǎng)絡(luò)交換TCP/IP協(xié)議,對數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容進行傳遞,實現(xiàn)有效存儲、處理和服務(wù)應(yīng)用的效果。監(jiān)控設(shè)備采用特殊圖形報警,報警設(shè)置放置于值班室內(nèi),從而方便患者的操作和處理。將訪問數(shù)據(jù)接口進行連接,建立良好的局域網(wǎng)互聯(lián)效果,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的實時。及時對數(shù)據(jù)信息進行有效的采集和傳輸,實現(xiàn)對通信檢測技術(shù)設(shè)備的有效采集。通過一臺主要設(shè)備控制多臺分質(zhì)設(shè)備,從而有效的提高設(shè)備的綜合集中化配置過程,對設(shè)備的信息終端進行設(shè)置,實現(xiàn)遠端設(shè)備的連接管理,確保不同協(xié)議監(jiān)控管理下,對不同設(shè)備之間數(shù)據(jù)的有效監(jiān)測管理。另外,加強信息內(nèi)容的有效反饋,實現(xiàn)工作站的對應(yīng)顯示傳遞效果。針對不同的協(xié)議,需要采用不同的主站轉(zhuǎn)換過程。通過信息反饋確定網(wǎng)元數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)對不用電平信號的有效測定。
三、測定軟件的應(yīng)用
1.?dāng)?shù)據(jù)庫的管理。系統(tǒng)測定軟件主要應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用平臺和相關(guān)的應(yīng)用程序軟件進行組織簡稱管理。通過對實際管理數(shù)據(jù)的相關(guān)數(shù)據(jù)庫管理水平,建立良好地數(shù)據(jù)庫設(shè)備實用性管理,確保設(shè)備的有效離線數(shù)據(jù)統(tǒng)計應(yīng)用,完善通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效數(shù)據(jù)同步管理。
2.軟件應(yīng)用。根據(jù)實際數(shù)據(jù)和通信實時系統(tǒng)進行管理,及時處理數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)梳理問題,調(diào)整數(shù)據(jù)平臺的測試運行標(biāo)準(zhǔn),對設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行查詢記錄,采用逐層分析的方法,自動推送語音、文字信息。在短時間內(nèi)確定計算機網(wǎng)絡(luò)可能產(chǎn)生的問題。在短時間內(nèi)追捕數(shù)據(jù)信息,確定計算機網(wǎng)絡(luò)時間的逐步降低,從而有效的提升軟件應(yīng)用效率,確保網(wǎng)絡(luò)正常管理,及時對網(wǎng)絡(luò)故障問題進行處理,保證網(wǎng)絡(luò)暢通合理。
四、通信電力檢測技術(shù)的優(yōu)勢
電力通信檢測網(wǎng)絡(luò)因為是通過傳輸介質(zhì)進行傳播的,因此每一個都是具有獨立的傳播通道。通過軟件技術(shù),改善服務(wù)器上的服務(wù)變化類型,通過信息交換對信息媒體進行處理,從而方便通信設(shè)備的傳輸和維護監(jiān)控,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的有效安全信息互換。電力通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中具有較為獨立的配套設(shè)備。每一個服務(wù)器在管理上都有較為方便的后續(xù)維護內(nèi)容。通過擴網(wǎng)絡(luò)交換控制通信檢測技術(shù)分析,提升電力網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,在綜合通信技術(shù)發(fā)展過程中完善信息數(shù)據(jù)的監(jiān)控管理。
1.通信圖像的檢測。檢測通信中心的相關(guān)調(diào)度人員,通過對通信網(wǎng)絡(luò)電站中的每一個傳輸設(shè)備進行操控,確定固定的攝像圖像和攝像時間。給定一定特定的攝像周期,逐步收錄設(shè)定周期范圍內(nèi)的相關(guān)查詢過程,確定實際的通信圖像測定效果。
2.控制遠程遙控控制功能。在變電站內(nèi),對需要采取監(jiān)控測試的工作人員進行遠程遙控控制。例如,對沒有電站值班的地域進行監(jiān)控,一到發(fā)現(xiàn)有不法分子進入,需要通過自動報警測試系統(tǒng)快速的通知工作管理人員。接到通知的工作管理人員會迅速開啟照明設(shè)備,記錄犯罪分子的犯罪行為。
3.報警功能。報警包括運動和視頻兩種重要功能。因為變電站的攝像設(shè)備常常會被遭受盜竊的問題,造成珍貴視頻信號丟失。采用通信檢測技術(shù)及時報警的方法,確定視頻報警的基礎(chǔ)報警范圍。如果有物體進入報警區(qū)域需要快速反應(yīng),報警同時響鈴。遠程變電所在主機響應(yīng)后的1s后,檢測系統(tǒng)主機會在5秒內(nèi)自動報警提示,確定報警的具置,根據(jù)報警類型完善自動報警過程,從而提高現(xiàn)場有效錄像效果,從而方便后期的變電保護處理和分析。
現(xiàn)代生物技術(shù)作為環(huán)境監(jiān)測的主要技術(shù),其監(jiān)測水平的高低將直接影響到環(huán)境監(jiān)測的精確度?,F(xiàn)代生物技術(shù)也叫做生物工程。在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的創(chuàng)建新的生物類型或新生物機能的實用技術(shù),是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。其特點主要包括以下幾點:
(1)可以將物種之間的界限打破。在傳統(tǒng)觀念中,遺傳育種過程中如物種親緣關(guān)系較遠,進行雜交成功的可能很小。更無法做到動物與植物之間的結(jié)合、細菌與動物之間的結(jié)合。但基因工程可以將這些都變?yōu)楝F(xiàn)實,可以打破的障礙;
(2)可以遵循人的意志、目的對生物遺傳特性進行定向改造,甚至進行新物種的創(chuàng)造,改變整個生態(tài)環(huán)境,影響到人類的進化過程;
(3)這種技術(shù)可以在遺傳物質(zhì)核酸上直接進行操作,進而新生物類型創(chuàng)造的速度也越來越快。因為現(xiàn)代生物技術(shù)的特點,已經(jīng)成為世界各國專家研究的焦點問題。近年來,這項技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中已經(jīng)取得了不錯的成績。本文主要對環(huán)境監(jiān)測中現(xiàn)代生物技術(shù)的生物芯片、生物傳感兩種技術(shù)進行了分析與探究。
2 環(huán)境監(jiān)測中生物芯片技術(shù)的應(yīng)用
目前生物芯片已經(jīng)可以對公共飲用水內(nèi)的微生物改變進行實時監(jiān)測,RhodeIsland大學(xué)研發(fā)出可以對水中的沙門氏菌與大腸桿菌進行瞬時監(jiān)測的一種生物芯片技術(shù)。細菌檢測與鑒定系統(tǒng)的建立可以通過DNA芯片進行,這種方式可以對細菌的種類、濃度進行及時監(jiān)測,并通過將大量的寡核苷酸探針增添到芯片上可以增強本系統(tǒng)的精準(zhǔn)度、擴展其檢測范圍及提高其鑒定能力。
3 環(huán)境監(jiān)測中生物傳感技術(shù)的應(yīng)用
在環(huán)境監(jiān)測中生物傳感技術(shù)也要進行大氣內(nèi)二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進行分析。點位傳感器的制作可通過自養(yǎng)微生物與氧電極進行有效制作,起到多種離子、與揮發(fā)性酸的抗干擾作用,并對大氣環(huán)境內(nèi)二氧化碳含量進行不間斷自動在線分析,這種技術(shù)具有較高的靈敏度。安培型生物傳感器的制作主要硫桿菌屬與氧電極進行有效制作,這種設(shè)備可以進行酸雨酸霧樣品內(nèi)二氧化硫含量的檢測,微生物傳感器主要通過多孔氣體滲透膜、固定化硝化細菌及氧電極合成,可以對樣品內(nèi)亞硝酸鈉含量進行測定。
4 結(jié)束語
北京首都國際機場在T2與規(guī)劃中的T3航站樓之間擬建兩條隧道,兩條隧道主體部分相互平行并穿越使用中的機場跑道。兩條隧道施工時要求不能停航,為此,在兩條隧道基坑開挖施工時,在兩條隧道的工作坑外設(shè)立2個觀測基站。以觀測隧道基坑開挖施工時機場跑道及地面各建筑物和設(shè)施的變形情況,以指導(dǎo)隧道基坑開挖施工,確保施工和飛行安全。
2工程難點及解決方案
2.1跑道監(jiān)測難點
要確保跑道正常使用不停航,對監(jiān)測有以下要求:①監(jiān)測人員不能進入跑道;②跑道上不能做明顯的標(biāo)志,確保飛行員視線安全;③根據(jù)機場安排時間進行監(jiān)測,聽從機場塔臺安排;④確保監(jiān)測精度。
2.2解決監(jiān)測難點的方案
①監(jiān)測人員除布點的幾個小時外(安排在停航后的夜間,4h內(nèi)完成)不進入跑道,采用徠卡TCRP1201+系統(tǒng),對跑道進行不間斷的掃描,數(shù)據(jù)通過監(jiān)測基站發(fā)回辦公室,進行實時處理,實時反饋;②跑道上不做明顯的標(biāo)志,在跑道上間隔貼上反射片,反射片數(shù)量要少,貼在隧道中間、兩邊等關(guān)鍵位置的跑道上;③采用徠卡TCRP1201+儀器進行數(shù)據(jù)采集,萊卡具有激光系統(tǒng),可保證夜間正常監(jiān)測;④距離觀測站越遠的測點誤差越大,反之則越小。全站儀的誤差為1s,經(jīng)過計算,采用反射片的關(guān)鍵部位最大誤差可控制在0.7mm以內(nèi)(距離150m),最小誤差0.3mm。通過以上措施,數(shù)據(jù)實時采集、實時監(jiān)測、實時反饋,同時與其他監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析比對,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實有效性。
3監(jiān)測技術(shù)要點
3.1測點布置
在跑道設(shè)31條測線,共設(shè)置測點402個。根據(jù)專家意見,為盡量減小影響,將貼反射片測點位置定為10m。平面布置見圖1。為確保反射片與跑道粘結(jié)緊密且不受飛機發(fā)動機氣流影響,用打磨機在跑道上打磨,測點比跑道低3mm,清理干凈,用環(huán)氧樹脂膠打底,將10cm×10cm反射片貼在跑道上。
3.2監(jiān)測基站設(shè)計
監(jiān)測基站(見圖2)設(shè)置在工作坑與隧道開挖影響范圍外,基站位置距離跑道150m,視野通透,可以觀測到每個監(jiān)測點。根據(jù)方案比選,為滿足機場安全要求,基站材料采用易碎的PVC材料,確保即使飛機沖出跑道與基站相撞基站首先碎裂。基站做成一個高6m、邊長3m的等邊錐形網(wǎng)架結(jié)構(gòu),全站儀在結(jié)構(gòu)頂部,并設(shè)置防護。在基站頂部設(shè)置太陽能警示燈,夜間警示燈自動工作?;窘Y(jié)構(gòu)底部采用1 000mm×1 000mm×500mm素混凝土底座,底座內(nèi)埋設(shè)錨桿螺栓,螺栓與鋼板連接,鋼板上焊接鋼管,鋼管與PVC塑料管熱熔連接。基站結(jié)構(gòu)表面刷紅白相間的警示圖案。每次運送儀器及測量人員通行采用升降梯,測完升降梯收回。在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)頂部設(shè)操作平臺,平臺上設(shè)全站儀保護裝置。
3.3數(shù)據(jù)采集
3.3.1監(jiān)測點坐標(biāo)的測量
如圖3所示,A、B、C三點坐標(biāo)分別為(XA、YA、ZA)、(XB、YB、ZB)和(XC、YC、ZC),假設(shè)全站儀位置為A點,B點為后視點,D點為瞄準(zhǔn)點,則由A點的三維坐標(biāo)(XA、YA、ZA)和B點的三維坐標(biāo)測量出D點的三維坐標(biāo)(XD1、YD1、ZD1);同樣,后視點為C時,也可測出D點的三維坐標(biāo)(XD2、YD2、ZD2)。直接按三維坐標(biāo)精度分配,兩次得到的坐標(biāo)取平均值,即為最后得到的布置點D的坐標(biāo)(XD,YD,ZD):XD=(XD1+XD2)/2,YD=(YD1+YD2)/2,ZD=(ZD1+ZD2)/2。
3.3.2地表位移
先測得監(jiān)測點D的初始坐標(biāo)為(Z0D),隨著施工的繼續(xù)推進,根據(jù)監(jiān)測頻率的要求跟蹤監(jiān)測坐標(biāo)的變化,當(dāng)監(jiān)測點的坐標(biāo)基本穩(wěn)定時可停止監(jiān)測。第k次測量后,計算得D點的坐標(biāo)為(ZkD),則有在k周期的垂直位移為:ΔZkD=ZkD-Z0D。
4實施效果
為比對監(jiān)測基站測量的數(shù)據(jù)是否滿足監(jiān)測要求,在機場停航期間,采用人工測量的方法對數(shù)據(jù)進行比對,發(fā)現(xiàn)人工測量誤差與基站測量誤差在0.5mm以內(nèi),監(jiān)測基站數(shù)據(jù)采集真實有效,方案取得成功。
5結(jié)束語
利用套管氣作為發(fā)聲聲源,有效降低了測試成本。采用精密的聲納傳感器、數(shù)字濾波技術(shù)自動辨識動液面深度,處理后的波形、液面清晰可辨,大大提高了測試液面的準(zhǔn)確性。液面自動監(jiān)測裝置預(yù)留了標(biāo)準(zhǔn)的ModbusRTU協(xié)議的485及232接口,可方便快捷的實現(xiàn)與現(xiàn)有數(shù)字化平臺的數(shù)據(jù)傳輸,并設(shè)置了“即時測試”和“定時測試”兩種工作模式,可通過控制中心的PC機進行遠程設(shè)置、修改監(jiān)測靈敏度、自動檢測時間間隔等工作參數(shù)。
2現(xiàn)場應(yīng)用情況
2012年在華慶油田G123-164等4口井完成了現(xiàn)場安裝,實現(xiàn)了動液面在線連續(xù)監(jiān)測,采集回放的液面波清晰可辨、計算液面較為準(zhǔn)確、可靠。對于低產(chǎn)井,由于地層壓力低,地層能量不足,供液能力較差,而抽油泵排量大于地層供給量,造成深井泵出現(xiàn)“空抽”現(xiàn)象,原油中分離出的氣體增加了機械無功功率和管桿磨損。因此,如何確定低產(chǎn)井合理生產(chǎn)時間,對提高抽汲效率和節(jié)能降耗具有重要的指導(dǎo)意義。
2.1測試結(jié)果準(zhǔn)確性分析
為驗證在線連續(xù)監(jiān)測測試資料的準(zhǔn)確性,用常規(guī)綜合測井儀進行同步測試,與在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)測試資料進行了對比分析。測試對比數(shù)據(jù)(見表1),從表1可以看出兩種測試方式測試的液面差值≤38m,最大誤差率為2.8%,因此所測資料比較可靠、準(zhǔn)確。
2.2低產(chǎn)油井合理生產(chǎn)時間探索
利用動液面在線連續(xù)監(jiān)測技術(shù)可實時監(jiān)測液面恢復(fù)及變化情況來摸索油井間抽工作制度。通過對G13井進行停抽液面恢復(fù)及開井生產(chǎn)液面連續(xù)監(jiān)測,該井日產(chǎn)液1.07m3,泵深1335m。液面連續(xù)監(jiān)測曲線(見圖1),從圖1可看出停抽后液面上升速度緩慢,95h上升387m,平均4.07m/h,開抽后液面快速下降,生產(chǎn)19h后液面降至1312m,開抽后9h內(nèi)液面下降速度快,平均下降30m/h,9h后液面下降逐步變緩,平均下降13m。開抽后從功圖看出,剛開始功圖充滿度較好,9h后(液面1199m)開始出現(xiàn)輕微供液不足,后逐步變差。通過對該井進行液面監(jiān)測后,確定該井沉沒度應(yīng)在120m以上,此時油井功圖飽滿,供液充足,油井合理間抽時間確定為5h~6h,試驗效果(見表2),實施后與全開時日產(chǎn)液量相差不大,泵效明顯提高,日耗電量減少50kW•h。
3結(jié)論及認識
數(shù)字化監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用需要依靠檢測系統(tǒng)的支持,該技術(shù)的基礎(chǔ)部分可以分為四個方面:數(shù)據(jù)信息的獲取、數(shù)據(jù)的儲存和分類,數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)運算分析,只有對這四部分進行仔細的研究,最后才能完成對大氣環(huán)境信息的數(shù)字化處理。在數(shù)字化測量技術(shù)的結(jié)構(gòu)上而言,它運用雙主系統(tǒng)模式,主系統(tǒng)下共有三個子系統(tǒng),主要的功能分別為:數(shù)據(jù)采取功能、客戶服務(wù)功能與服務(wù)器功能,其中大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集環(huán)節(jié)是另外兩個子系統(tǒng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ),客戶服務(wù)功能的主要作用是根據(jù)客戶的要求,將監(jiān)測到的大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進行處理,隨后將處理結(jié)果傳輸?shù)街付ǖ目刂浦行?,?jīng)過運算分析和處理,所得的數(shù)據(jù)會更加的直觀,還可以向客戶提供處理之前的數(shù)據(jù),以便客戶根據(jù)不同研究方面對數(shù)據(jù)進行自行處理。服務(wù)器功能的主要作用是響應(yīng)客戶的搜索及查詢要求,建成完善的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),進而滿足客戶的各類要求??蛻舴?wù)功能和服務(wù)器功能在運行時可以實現(xiàn)相互獨立,這樣不僅可以避免相互干擾,還能在出現(xiàn)問題時進行及時的針對性維修養(yǎng)護,進一步地提高了大氣環(huán)境監(jiān)測工作的效率。
2數(shù)據(jù)的采集
計算機設(shè)備和I/O接口是數(shù)字化測量技術(shù)的重要組成部分,也是大氣環(huán)境檢測數(shù)據(jù)采集工作的重點。通過計算機數(shù)字化技術(shù)滿足獲取、放大和轉(zhuǎn)換大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的功能,其中多臺組合虛擬儀器的監(jiān)測系統(tǒng)使用的I/O接口設(shè)備屬于總線,而單獨的虛擬儀器監(jiān)測系統(tǒng)使用的I/O接口設(shè)備屬于數(shù)據(jù)采集卡,其中使用較為廣泛的有VISA總線和RS232,可以結(jié)合相關(guān)部門計算機設(shè)備的具體情況進行選擇。數(shù)字化客戶服務(wù)功能在大氣環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集過程完成后,通常需要將數(shù)據(jù)進行加工和處理,處理之后的數(shù)據(jù)才可以儲存到系統(tǒng)當(dāng)中,通過人機交互的方式提取相關(guān)信息為客戶呈現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,因此作為大氣環(huán)境數(shù)據(jù)信息終端的數(shù)字化客戶服務(wù)功能,可以為客戶提供各種數(shù)據(jù)信息的搜索功能。另外,不同等級的客戶對處理后數(shù)據(jù)的精度要求也存在一定的區(qū)別,數(shù)字化客戶服務(wù)功能可以從客戶的實際以及基本要求出發(fā),為客戶提供具有針對性的數(shù)據(jù),使得大氣環(huán)境檢測結(jié)果更加直觀、全面,從而為不同客戶的不同研究方向提供便利。服務(wù)器功能數(shù)字化服務(wù)器功能是數(shù)字化測量技術(shù)順利應(yīng)用的重要基礎(chǔ),也是實現(xiàn)客戶功能的重要保障環(huán)節(jié)。它在大氣環(huán)境檢測中的作用在于為數(shù)字化測量的結(jié)果提供儲存的空間、運算分析等關(guān)鍵功能,另外為了確保服務(wù)器功能具有更高的靈活性,可以對服務(wù)器的系統(tǒng)進行人工錄入和參數(shù)修改,使其適應(yīng)實際測量過程中的不同要求。
3結(jié)語
隨著工業(yè)的發(fā)展,水環(huán)境中有機污染日益嚴重,因此有機污染物監(jiān)測已成為當(dāng)今世界的研究熱點。斯德哥爾摩會議規(guī)定禁止或限制使用12種有機物,“加強環(huán)境調(diào)查,尤其是在發(fā)展中國家”是該次會議的重要基本原則之一。受到農(nóng)藥和有毒物質(zhì)污染的食品,禁止出口,許多國家提出了更高的衛(wèi)生要求,出口食品農(nóng)藥殘留量和有毒物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定到了近乎苛求的地步,我國作為WTO的成員國,高效、快速地監(jiān)測有機污染物已成為刻不容緩的艱巨任務(wù)。
有機污染物具有一定的生物積累性和“三致”作用,甚至有些痕量有機物的危害也是很大的,因此不斷尋求痕量、超痕量污染物的監(jiān)測方法是當(dāng)今有機污染物監(jiān)測的重要任務(wù)。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及對環(huán)境監(jiān)測工作高效率的迫切需要,研究高效、快速的有機污染物監(jiān)測技術(shù)已成為國際環(huán)境問題的研究熱點之一。
沉積物是水體污染物沉積的歸屬地,污染物在水和底泥的兩相間存在著遷移轉(zhuǎn)化行為,在一定條件下(如洪水爆發(fā)、河道清淤)又會污染水體。因此有效地分析監(jiān)測河流和水庫沉積物中的污染物,對于治理水體污染有重要意義。此外,沉積物中的有機污染物和水體中的生物間還存在著二次污染問題,因而世界各地開展了一系列研究課題。我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)水源地特定監(jiān)測項目中規(guī)定了68種有機污染物的標(biāo)準(zhǔn)限值,因此,迫切需要有機污染物監(jiān)測的先進技術(shù)普及與推廣,特別是在水利系統(tǒng),對有機污染物的監(jiān)測工作研究不夠,急需先進的監(jiān)測技術(shù)支持并指導(dǎo)水質(zhì)監(jiān)督工作的發(fā)展。
有機污染物監(jiān)測主要包括樣品前處理和儀器檢測兩部分。而樣品前處理技術(shù)在有機污染物監(jiān)測中起著重要的作用,快速溶劑萃取技術(shù)就是一項先進的用于固相、半固相物質(zhì)中痕量有機物前處理的方法。
二、有機污染物前處理現(xiàn)狀
固體樣品有機物的前處理主要是采用液固萃取方法,即利用有機物在不同溶劑中溶解度不同,將待測有機物提取出來,傳統(tǒng)的方法主要有索氏提取,以及后來進一步發(fā)展起來的自動索氏提取、超聲萃取、微波萃取、超臨界萃取等,但有機溶劑的用量仍然偏多,萃取時間較長,萃取效率不夠高。
水環(huán)境監(jiān)測具有采樣點多、樣品數(shù)量大、時效性強等特點,特別是需要一些應(yīng)急監(jiān)測措施,上述前處理方法不能滿足水環(huán)境監(jiān)測高效、經(jīng)濟的現(xiàn)代化需要。近幾年來發(fā)展的全新的前處理方法——快速溶劑萃取法,是一種在提高溫度和壓力的條件下,用于萃取固體物質(zhì)中有機物的自動化方法,與前幾種方法相比,其突出的優(yōu)點是有機溶劑用量少、快速、回收率高,該法已被美國EPA選定為推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法,具有世界領(lǐng)先水平,是解決水環(huán)境中底泥、土壤等固相物質(zhì)中揮發(fā)性、半揮發(fā)性和持久性有機物(POPs)分析、監(jiān)測的有效方法。
三、快速溶劑萃取技術(shù)
快速溶劑萃?。ˋcceleratedSolventExtraction,ASE)技術(shù)是根據(jù)溶質(zhì)在不同溶劑中溶解度不同的原理,利用快速溶劑萃取儀,在較高的溫度和壓力條件下,選擇合適的溶劑,實現(xiàn)高效、快速萃取固體或半固體樣品中有機物的方法。在高溫條件下,待測物從基體上的解吸和溶解動力學(xué)過程加快,可大大縮短提取時間;由于加熱的溶劑具有較強的溶解能力,因此可減少溶劑的用量;在萃取的過程中保持一定的壓力可提高溶劑的沸點,提高萃取效率,保證萃取過程的安全性。
3.1技術(shù)原理
(1)升高溫度。溫度的提高有利于克服基體效應(yīng),加快解析動力學(xué),降低溶劑粘度,加速溶劑分子向基體中的擴散,提高萃取效率。該儀器的允許溫度范圍:50℃-200℃。常規(guī)使用的溫度范圍75℃~125℃,對于環(huán)境中一般污染物常用溫度100℃。
在高壓下加熱,高溫的時間一般少于10min,實驗證明熱降解不甚明顯,可用于樣品中易揮發(fā)組分的萃取。
(2)增加壓力。液體的沸點一般隨壓力的升高而提高,增加壓力使溶劑在高溫下仍保持液態(tài),并快速充滿萃取池,液體對溶質(zhì)的溶解能力遠大于氣體對溶質(zhì)的溶解能力,提高了萃取效率,并保證易揮發(fā)性物質(zhì)不揮發(fā),增加了系統(tǒng)的安全性。該儀器的允許壓力范圍:(1000-3000psi),常規(guī)使用壓力一般保持在1500psi(10MPa)。
(3)多次循環(huán)。根據(jù)分析化學(xué)中少量多次的萃取原則,在萃取過程中利用新鮮溶劑的多次靜態(tài)循環(huán),最大限度的接近動態(tài)循環(huán),提高萃取效率。常規(guī)采用2~3個循環(huán),即可達到良好的萃取效果。
3.2工作過程
(1)樣品的準(zhǔn)備。含水樣品會降低萃取效率,萃取前需通過自然風(fēng)干或加入干燥劑(例如硅藻土等)進行干燥,但不要使用硫酸鈉,在高溫下會凝結(jié)。樣品顆粒的表面積越大,萃取的效率越高,萃取前需研磨顆粒粒徑小于0.5mm,聚合體樣品最好在低溫,例如液態(tài)氮保持低溫狀態(tài)下,通過加入添加劑后進行研磨。在萃取時要加入分散劑,例如顆粒較細的海砂或硅藻土,提高萃取效率。
(2)萃取劑的選擇。合理選擇萃取劑對于有效地萃取目標(biāo)化合物有著重要的作用。除強酸(鹽酸、硫酸、硝酸)外,有機試劑、水和緩沖溶劑均可用于ASE,根據(jù)相似相溶原理,萃取劑的極性應(yīng)接近目標(biāo)化合物。不同極性溶劑的混合物可適用于多類型化合物的萃取。常規(guī)使用的溶劑有:二氯甲烷、三氯甲烷、石油醚、丙酮等。
(3)技術(shù)特點。溶劑被泵入填充有樣品的萃取池,加溫、加壓,數(shù)分鐘后,萃取物從加熱的萃取池中輸送到收集瓶中,經(jīng)凈化、脫水、濃縮處理,供色譜分析用。加速溶劑萃取儀的構(gòu)成和工作程序如下圖所示(如圖1)。
ASE有機溶劑用量少,10g樣品只需15mL溶劑;快速萃取,完成一次萃取全過程的時間一般需15min;基體影響小,對不同基體可用相同的萃取條件;萃取效率高,選擇性好,已進入美國EPA標(biāo)準(zhǔn)方法,標(biāo)準(zhǔn)方法編號3545;便于方法的開發(fā)和發(fā)展,已成熟的溶劑萃取方法都可用于加速溶劑萃取法的開發(fā)利用;使用方便、安全性好,可達到12個樣品連續(xù)自動萃取,全程自動化。
3.3適用范圍
ASE可用于底泥等固體物質(zhì)中酸性、堿性和中性物質(zhì)的萃取,尤其對水環(huán)境中的有機氯和有機膦農(nóng)藥、氯代除草劑、多氯聯(lián)苯類物質(zhì)、二惡英、多氯二苯呋喃,總石油烴、柴油和廢油等的萃取十分有效。
四、ASE與其它前處理技術(shù)比較
4.1與各種傳統(tǒng)萃取技術(shù)比較
ASE方法可以完全取代人們所熟知的傳統(tǒng)的液固萃取方法,如索氏提取、自動索氏提取、超聲萃取等。表1是幾種傳統(tǒng)的萃取方法與ASE方法的對比情況。
從上表的對比數(shù)據(jù)可見,ASE萃取同樣的樣品量所用的溶劑最少,溶劑樣品比僅為1.5∶1;其它方法的萃取時間用小時計算,ASE僅需12-20分鐘。ASE是一個節(jié)省時間、節(jié)省溶劑、高效率的全自動萃取技術(shù)。
4.2與超臨界萃取技術(shù)比較
ASE技術(shù)比超臨界萃取技術(shù)具有更多的優(yōu)勢,二者比較情況見表2。
由上表可見,ASE技術(shù)操作更簡便,適用范圍更廣泛。由于ASE萃取池最大為100mL,故一次可處理大量樣品,更適合于痕量、超痕量污染物的萃取。ASE已列入美國EPA標(biāo)準(zhǔn)方法,符合標(biāo)準(zhǔn)化要求。
4.3與索氏提取技術(shù)比較
索氏提取是傳統(tǒng)的萃取方法,也是目前大多數(shù)實驗室普遍使用的方法。ASE可以完全取代索氏提取,并有非常明顯的優(yōu)勢,二者比較見表3。
采用ASE技術(shù)可在較短的時間內(nèi)獲得更好的萃取效率;萃取溶劑的用量明顯減少,從而使得單個樣品的提取費用也顯著降低;由于采用密閉系統(tǒng),大大降低了有機組分的損失,提高了回收率。
五、問題與展望
ASE是近年來發(fā)展的現(xiàn)代化萃取技術(shù),由于其突出的優(yōu)點,已受到環(huán)境污染監(jiān)測工作者的極大關(guān)注。ASE技術(shù)在處理底泥等固相物質(zhì)中具有強大的優(yōu)勢,但仍具有其局限性,它不適于水中有機污染物的監(jiān)測,因此在水環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)進一步提高水中有機物監(jiān)測技術(shù)水平。
水中揮發(fā)性有機污染物監(jiān)測也應(yīng)改變傳統(tǒng)的頂空氣相色譜法,發(fā)展吹掃捕集氣相色譜法;對于水中半揮發(fā)和難揮發(fā)、難降解有機物的監(jiān)測,應(yīng)發(fā)展固相萃取技術(shù),促進水中有機污染物監(jiān)測現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展。
ASE技術(shù)的高效萃取性能及其儀器高度自動化的完美結(jié)合大大改善了環(huán)境污染物監(jiān)測工作質(zhì)量和效率,對實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)代化有重要的現(xiàn)實意義。在水環(huán)境監(jiān)測中,應(yīng)系統(tǒng)地發(fā)展吹掃捕集、固相萃取、快速溶劑萃?。ˋSE)技術(shù),這三種前處理技術(shù)的結(jié)合可對水環(huán)境中有機污染物進行較完整的處理,再與色譜技術(shù)的聯(lián)合使用,即可較全面地監(jiān)測水環(huán)境有機污染狀況,為進行污染趨勢分析及研究控制對策提供可靠、全面的科學(xué)依據(jù),從而促進水利現(xiàn)代化的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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電力通信建材系統(tǒng)綜合計算機網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù),在結(jié)構(gòu)上主要有兩大部分組成:中心站和站。整個電力通信監(jiān)測系統(tǒng)外表是用高速以太網(wǎng),數(shù)據(jù)采集器,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,監(jiān)控工作站等部分組成。各個分站負責(zé)數(shù)據(jù)采集,將采集到的數(shù)據(jù)反饋到中心站,中心站通過科學(xué)數(shù)據(jù)手段對數(shù)據(jù)進行分析,并對各種通信設(shè)備做出判斷。對出現(xiàn)故障的設(shè)備作出預(yù)警。中心站監(jiān)控服務(wù)器對數(shù)據(jù)進行存儲,在服務(wù)器上設(shè)立數(shù)據(jù)服務(wù)器、文件服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器三種作用的實時數(shù)據(jù)庫,對分站傳回的數(shù)據(jù)做出及時的處理和分析。為保障系統(tǒng)連續(xù)工作,服務(wù)器的工作方式為雙機集群。通過雙機集群方式,避免數(shù)據(jù)的丟失,提高數(shù)據(jù)的安全性。在主服務(wù)器出現(xiàn)故障時候,備用服務(wù)器要及時進入替代主服務(wù)器。電力通信監(jiān)測系統(tǒng)一定要設(shè)置防火墻,防止外部侵入或者電腦中毒,給電力通信帶來不必要的損失。
2電力通信監(jiān)測系統(tǒng)的軟件構(gòu)成
(l)實時數(shù)據(jù)庫和管理數(shù)據(jù)庫:實時數(shù)據(jù)庫負責(zé)實時的數(shù)據(jù)處理,體現(xiàn)了及時性。管理數(shù)據(jù)庫負責(zé)對歷史數(shù)據(jù)進行分析處理,不斷總結(jié),為科學(xué)監(jiān)測提供詳細的數(shù)據(jù)支持;(2)電力通信監(jiān)測系統(tǒng)軟件的應(yīng)用平臺:調(diào)度應(yīng)用平臺、圖形數(shù)據(jù)處理平臺、運行管理平臺,通過這些平臺實行對電力網(wǎng)作者簡介:程巖(1980.1一),吉林四平人,職稱:講師,碩士研究生,檢測技術(shù)與自動化裝置專業(yè),研究方向:職能測控技術(shù)。絡(luò)的監(jiān)控和管理。通過對終端數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測,數(shù)據(jù)分析,及時發(fā)現(xiàn)故障并解決問題,保障電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運行;通過系統(tǒng)的升級,提高效率和電力網(wǎng)絡(luò)的管理水平;根據(jù)終端傳輸回來的數(shù)據(jù),軟件可以進行數(shù)據(jù)分析,找到故障的原因和位子,及時通知電力網(wǎng)絡(luò)的管理人員。在管理人員未采取措施之時,迅速作出反應(yīng),避免大的電力網(wǎng)絡(luò)事故的發(fā)生,確保電力網(wǎng)絡(luò)的安全。
3通信監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用