时间:2023-06-14 16:19:13
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇实验室安全管理规则,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
论文摘要:本文对高校实验室造成人员、财产损失的安全事故原因进行分析,主要从安全知识和技能培训、紧急预案制定和演练等方面阐述加强实验室安全培训对提高实验室安全管理工作的作用。
0引言
高校实验室是学生培养、科研的重要依托,随着近年了高校办学规模和招生数量的不断扩大,高校实验室资源日益开放及进入实验室的人员数量和流动性增强、实验用房的限制,使得实验室安全工作面临越来越多的问题,实验室的安全问题越来越突出,如何提高实验室安全已是每个高校迫切需要解决的问题。
1开展安全培训的意义
1.1 缺乏安全技能教育是造成重大事故和人员伤亡的主要原因近年来,实验室安全事故时有发生,给高校带来很大的财产损失和不少的人员伤亡,分析高校安全事故原因,我们不难发现:实验室安全事故有硬件建设方面的问题,也有软件建设方面的原因,突出表现在安全制度不健全、安全意识淡薄,安全技术缺乏,应对紧急事件措施不力等方面。在具体分析每一起造成严重财产损失和人员伤亡的重大安全事故发生过程后,我们都会痛心地发现:每一起事故在发生之初,若能采取正确的处理方法、正确的救援措施和人员逃生方法,事故所造成的损失可以降低到很小的程度。因此,在实验室安全管理中,安全技能教育和培训应放在较为突出的位置。
1.2 安全生产技能定义安全生产技能是指人们安全完成作业的技巧和能力。它包括作业技能、熟练掌握作业安全装置设施的技能,以及在应急情况下,进行妥善处理的技能[1]。
1.3 安全技能教育的必要性安全技能的训练是对从业人员所进行的安全作业实践能力的训练。实验室的安全不仅需要安全知识,同时还必须具备有必要的安全实践能力。安全知识教育,只解决了“应知”的问题,而技能教育,着重解决“应会”,以达到我们通常说的“授之于渔”的要求。这种“能力”教育,可以避免和减少实验室事故的发生,最大可能地减少应事故带来的财产和人员损失。
1.4 安全技能教育对象教师和学生是高校实验室的主要参与者,实验室教师是实验室安全工作的主要管理者和参与者,他们的素质条件、是否掌握安全环保知识以及对安全工作的重视程度,直接或间接影响着实验室安全管理水平[2]。
2实验室安全技能教育
2.1 实验室安全技能教育的目的实验室安全技能教育目的:①培养注重实验室安全的态度与价值观,养成注意安全的习惯。②掌握常用的实验室仪器及消防器材操作知识与技能;知道基本的实验室安全守则。③掌握发生实验事故的紧急应变措施,增强实验室事故的过程控制能力与方法。
2.2 实验室安全技能教育的方式在安全生产过程中,人们分析各种因素,提出防止发生事故的“3e”原则,即工程技术对策,教育对策和法制对策[3]。实验室安全技能则是“工程技术对策”的体现。技能与知识不同。知识主要用头脑去理解,而技能要通过人体全部感官,并向手及其他器官发出指令,经过复杂的生物控制过程才能达到目的[1]。听讲座、看录像、考试,是远远不够的,还要求 “现场教学”,通过在实际操作中给予受训者个别指导,并督促、监护受训者反复进行实际操作以达到熟练的要求。同时,受训者,特别是学生必须在实验\实践中强化安全技术的学习,积累经验,避免“纸上谈兵”。
2.2.1 加大宣传,制定、完善实验室各项安全制度安全教育,是贯彻在学生在校教育的始终。高校可以通过各类安全的专题的讲座,报刊、图片宣传栏和专题记录片等形式,或进行相关安全知识和技能竞赛等方法,进行高校安全知识普及。同时,根据各类实验室的实际情况,制定各类行之有效的实验室安全管理规则和制度,完善实验室安全的硬件实施,制定仪器设备的操作规程,通过对实验室各项安全规则制度、仪器设备操作规程上墙,张贴安全警示标志等措施,营造实验室安全文化氛围,形成对受训者视觉冲击,挺高其安全意识。同时,必要时,还应将一些实验室常规的事故应急措施张贴在实验室相应的操作台前,有利于一旦发生事故的应急处理。
2.2.2 通过开设安全教育课程课程内容,上至国家的安全法律,下至日常生活中的安全常识,以及实验室安全制度、操作规程及以及反应措施。安全课程应作为生物、环境、材料医药、化学、化工、机械等专业学生的必修课,以帮助他们全面了解各种事故的成因及正确处理方法,丰富知识,顺利开展专业实验、实践和专业研究。
2.2.3 制定安全应急预案安全应急预案是对可能发生的事故进行的预先准备,确保在有事故发生时,能够采取及时正确的处理措施。预案需对各实验室可能面临的具体危险进行有针对性的预防和处置[4]。
2.2.4 开展形式多样的应急演练实验室常见事故有:火灾、爆炸、毒害、几点伤人及设备损坏等。在安全技能训练过程中,高校应根据不同阶段学生的实际,开展不同层次的安全技能培训。①各类消防器材的正确使用。通过讲座普及灭火砂箱、石棉被、泡沫灭火机、四氯化碳灭火机、二氧化碳灭火机、干粉灭火机和1211灭火机等消防器材的原理及使用范围,并组织受训者进行相关器材的操作及灭火训练。②熟悉实验室的环境,掌握仪器设备的安全使用(辐射设备、机加工设备、压力容器),有毒、易燃、有腐蚀或爆炸性危险化学药品和生物制品使用。③高校各实验室可结合本实验室的实际开展较具专业针对性的事故应急演练,并组织受训者参与实验室各种事故应急预案的制定以提高安全意识,完善他们的安全知识架构同时,大大提升他们的安全技能。
3结束语
高校安全工作一直是众人关注的焦点,也是高校。笔者认为高校安全管理在 “安全第一,预防为主”,“珍惜生命,以人为本”,依法整治[5]的原则基础上,加强安全技能培训,提高师生预防和处理事故的能力,是高校提高实验室安全管理有待进一步提高的方面。
参考文献:
[1]安全管理网(safehoo.com).
[2]金海萍,阮俊,冯建跃.高校实验室安全与环保教育方式和内容的思考[j].实验技术与管理,2011,(3):185-197.
目前,我校基础医学实验室承担了基础医学部下属15个学科35门实验课程的教学及科学研究任务。综合分析,基础医学实验室目前现状主要具有几个特征:①实验室多、分布范围广,且相对独立,管理难度较大;②实验室功能齐全,拥有大批精密贵重仪器;③实验的类别及项目多,实验条件复杂;④实验室使用频繁,人员集中且流动性大;⑤多个实验室使用了各种化学药品、易燃易爆物品、剧毒物品、放射性物品和生物实验品,部分实验还需要高温、高压、超低温、强磁、真空、微波辐射、高电压和高转速等特殊环境和条件;⑥部分形态学实验室经常接触到有潜在感染威胁的人体及动物标本;⑦实验过程中会产生“三废”物质及过期或失效试剂、药品需要规范处理。
2基础医学部实验室安全管理工作的若干措施
长期以来,基础医学部在部属各实验室的密切配合及大力支持下,认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,建立健全安全管理制度,明确安全责任,加强日常安全警示与检查,提高广大教职工的安全意识,强化基础医学部的管理与服务职能,注重对实验室安全隐患的治理,力促安全管理工作规范化、制度化,杜绝安全责任事故,为广大师生营造一个良好的实验环境。
2.1建立健全安全管理制度
为使各实验室安全管理有章可循,安全检查有法可依,我部根据《安全生产法》等相关法规和学校的安全管理规定,结合基础医学部具体情况,先后制定了《实验室管理规则》、《基础医学部实验室物品管理规定》、《基础医学部化学试剂安全使用管理办法》、《基础医学部安全工作检查评比细则》等多项管理制度,确保规范化管理。
2.2明确安全管理责任
落实安全责任制是搞好安全工作的关键。基础医学部作为学校的二级管理机构,充分发挥各个教研室、实验中心的积极主动性。鉴于基础医学部下属学科众多,实验室分布广、数量多这一现状,基础医学部实行教研室和实验中心三级管理制度,各教研室和实验中心的负责人是实验室的第一安全责任人,全面负责实验室的安全管理工作。实验教学中,要求所有代课教师都要严格填写《实验登记簿》,教师对实验室财产及所有学生的安全负责。对于开放性实验室,要求各实验室必须明确开放性实验的指导老师,在对学生进行专业指导的同时,实时监控学生的安全状况。明确安全责任人,是做好安全工作的一种手段,并非是要追究某个责任人的安全责任,旨在促进安全责任人要把工作的重点放在安全隐患的治理和日常的安全检查上来,杜绝安全事故的发生。
2.3加强安全教育,强化安全意识
在建立健全安全管理制度基础上,我们还注重广大教职工的安全教育,倡导安全文化。我部积极组织参加各级各类的安全知识培训班,先后有8人参加了安徽省芜湖市卫生局举办的生物安全知识培训班;部属各个实验中心都设置有兼职消防员,积极参加校保卫处定期开展的消防演练,增强防火意识,提高防火、灭火技能;我部不定期邀请消防安全培训机构的教官给全体教职工开展消防安全知识讲座,通过消防官兵翔实的图文资料和切实的感受,以一个个深刻的教训,警示全体教职工提高安全防范意识。
2.4保持安全检查工作的常态化运作
安全检查对提高有关人员的工作责任心,强化安全意识,及时发现并消除安全隐患具有非常重要的作用。为确保安全管理工作落到实处,自2007年以来,基础医学部坚持安全工作的月查制度,重点对各实验室大功率电器的使用、危险物品的保管与处理、贵重仪器设备的保管与使用情况等进行检查。检查组由各实验室一些高年资的教师组成,大多采取实验室之间交叉相互检查的方式,促进相互监督和学习。对检查中发现的安全隐患及时纠正,对基础医学部难以排除的安全隐患,积极和相关职能部门协调解决,杜绝安全事故的发生。检查过程中,检查组根据《基础医学部安全工作检查评比细则》,对各实验室的安全状况进行考核,年终评比年度安全先进实验室。目前,已有4个实验室先后获得基础医学部年度“安全与卫生”先进单位称号。
2.5明确安全工作重点,确保实验室安全
因我部实验室数量、实验类型及项目数都较多,这就要求我们在实验室安全管理工作中要结合各实验室的具体情况及特点,突出工作重点。
2.5.1化学试剂使用安全
我部各实验室或多或少都会使用到各种试剂,其中医用基础化学实验室和生物化学实验室试剂的使用量尤为巨大。我部对各实验室的实验技术人员严格要求,提高他们的安全防范意识,要求各实验室严格执行“三废”回收利用制度,确保“三废”处理后不对环境产生二次污染。鉴于部分实验室空间不足,致使一些需要分开存放的试剂不能完全单独存放,基础医学部积极调整实验室房屋资源,设立化学试剂室,对各类试剂进行统一、规范管理,严格通风和安保措施;针对部分实验室将普通的房间用作实验室,没有符合规格的通风设备,师生的身体安全隐患较大等实际情况,基础医学部积极协调,为相关实验室安装通风设备,确保广大师生的身心健康。同时,要求各实验室严格建立试剂的使用台帐,对各个学科每年低值易耗预算中化学试剂的采购量严格控制,要求各实验室必须在在弄清楚实验室药剂库存的基础上进行预算的编制,严禁一次性大量购入试剂,导致库存积压、大量报废试剂,在严重浪费的同时,造成不必要的环境危害。对于教学、科研中使用到的氰化物、砷化物、汞化物等剧毒药物及国家管制的物[2],基础医学部实行专人管理,并统一配备保险柜保存。
2.5.2生物安全实验室的安全工作
生物安全实验室是进行微生物研究工作的特殊的工作环境,由于工作内容的独特性,有可能会对工作人员产生危害。人类研究微生物的同时不断地受到微生物危害,甚至感染严重疾病,危害到生命安全。另外,不时出现不明微生物及遗传工程不断产生新的微生物,导致实验技术人员往往难以预料对此类微生物进行实验的危害程度,因此受感染的危险性就更大[3]。基础医学部鼓励生物安全实验室技术人员参加各类生物安全专业培训,掌握专业知识和国家相关法令,认真学习国家环保总局2006年3月颁布的《病原微生物实验室生物安全环境管理办法》。基础医学部严格以生物安全二级实验室要求为标准建设生物安全实验室,建立、健全实验室废水、废气和危险废物污染防治管理的规章制度,并设置专职人员,对实验室产生的废弃物处置是否符合国家法律、行政法规的情况进行检查、督促和落实。
2.5.3形态学科实验室的安全工作
形态学科实验室经常接触到人体的各类器官和组织标本,标本可能有艾滋病、肝炎、麻风、结核、痢疾等传染病以及各种癌症等,且标本多为未固定的[4]。形态学实验室最常用的固定剂是福尔马林,它是腐蚀性强,易挥发的液体,刺激性较大,对人的粘膜、眼睛损害较大。我部各实验室高度重视各类标本处理的规范化运作,对送来的标本及时固定,用有盖的桶或封闭的容器盛装,取材的实验技术人员能够穿隔离衣服、带口包,开启所在间房的通风设备,并在工作完毕后能作必要的灭菌、消毒处理。因冰冻切片的组织都是新鲜未固定的,可能有强烈的传染性,我部实验技术人员严格防范,若发现有传染性的标本,及时处理,并对冰冻机进行清洁、消毒,以保证操作者的健康和安全。各形态学实验室切片机的刀片非常锋利,稍不注意会引起仪器的损毁和人员的损伤,我们要求实验人员用完的废刀片要放在收集利器的箱内,避免伤害其他人员。目前,我部形态学各科实验室未出现一起学生、实验技术人员、带教教师被标本感染及实验器械伤人事故。
2.5.4实验动物的安全管理
基础医学部所有实验室的动物使用均由各实验室根据所开实验的需要,确定所要购置动物的种类和数量,由动物中心统一提供,不许捕获野生动物来替代实验动物,严禁通过不明、不正当的途径购置。实验动物在运输中应严格遵守运输规定,由专人负责运输全程,处理好动物的饮食、粪便的排放等问题。实验动物应在实验前一天内运至相关实验室,不得在实验室长期饲养,严禁将有病的动物运至实验室。若实验动物患有人畜共患性疾病,应立即隔离,视情况进行焚烧、销毁。实验室如有剩余的实验动物,不得随意处理,均需交回动物中心进行处置。实验结束后,实验动物的尸体要统一收集,并由实验动物中心人员送到指定地点去焚烧,严禁随便丢弃。
关键词:高压蒸汽灭菌器;中学实验室;规范化管理
特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶,下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆等。提及特种设备在中学的应用,人们通常会想到电梯、锅炉等,并认同其危险性较大,应在管理方面严格遵守规章制度要求。但实际上,中学生物实验室也存在特种设备,即高压蒸汽灭菌器(又名灭菌锅),但它是一种容易被学校安全管理负责人和设备操作人员所遗忘的特种设备。部分学校不知道高压蒸汽灭菌器属于特种设备;部分学校即便知道,也认为其数量少且在生物实验中应用不频繁,不具备危险性。因而,中学在高压蒸汽灭菌器管理方面整体重视程度不高,也没有完全遵守相关标准规范要求。高压蒸汽灭菌器属于特种设备中的压力容器,是中学生物实验中的消毒灭菌设备。国家市场监管总局的《关于2020年全国特种设备安全状况的通告》中指出:2020年共发生压力容器事故7起、死亡14人,其中违章作业或操作不当3起、设备缺陷或安全附件失效2起。这足以给人们敲响警钟,中学实验室配备的高压蒸汽灭菌器虽属于压力容器中的低压容器,但其本身内部压力高、温度高,极易发生烫伤、爆炸、火灾等安全事故,平时应该做好其使用管理工作,如果管理或处置不当就可能引发事故,造成严重后果。
一、标准概况
作为特种设备,学校对高压蒸汽灭菌器的管理应当遵守《中华人民共和国特种设备安全法》、TSG08—2017《特种设备使用管理规则》、《特种设备安全监察条例》等法律法规的相关规定。2016年国家质量监督检验检疫总局颁布的TSG21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》(简称《固容规》)中规定,同时具备以下条件的容器属于《固容规》的管制范围:工作压力大于或等于0.1MPa;容积大于或者等于0.03m3并且内直径(非圆形截面指截面内边界最大集合尺寸)大于或者等于150mm;盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体[1]。根据教育部的JY/T0406—2010《高中理科教学仪器配备标准》要求规定,普通高中学校生物实验室应配备手提式高压灭菌锅1台,规格为18L;立式或卧式高压灭菌锅1台,规格为30~50L。笔者对高压蒸汽灭菌器最高工作压力、内直径及容积等参数进行调研,根据调研情况,规格为30~50L的高压蒸汽灭菌器普遍设计压力在0.1MPa以上,且内腔尺寸大于150mm,符合《固容规》中对于固定式压力容器的要求,属于《固容规》的管制范围,应按照其要求进行管理。
二、中学实验室高压蒸汽灭菌器管理现状
1.关注度不高
在中国知网检索关键词“压力容器+管理”,显示有几十篇论文,作者多数为企业、科研院所及高校人员,搜索关键词“高压蒸汽灭菌器/锅+管理”,显示有15篇论文,作者单位分别为高校、职业院校、医院及科研院所等,唯独没有针对中学相关方面的研究,这在某种程度上反映出中学实验室的管理人员和操作人员对高压蒸汽灭菌器的管理方面关注度不够高。
2.安全认知待提升
按《特种设备安全监察条例》规定,压力容器作业人员应当取得压力容器上岗证方可操作,使用单位应当对作业人员进行相应安全、节能教育培训[2]。由于学校大多对高压蒸汽灭菌器安全教育培训和安全管理措施要求得不规范、不细致,中学实验室存在此类作业人员(一般为学科教师或者实验员)无操作证、不能按要求参加培训等情况,导致作业人员对其安全操作的重要性认识不足,使用过程中存在安全警惕性不够高、防护措施不到位、操作流程不规范等问题,容易引发安全事故。
3.日常管理不到位
《固容规》指出,使用单位应当对压力容器本体及其安全附件、安全保护装置等进行经常性维护保养,对发现的异常情况及时处理并且记录,以保证在用压力容器始终处于正常使用状态[1]。但由于中学实验室的相关管理者和使用者对其风险认知不足,导致实际使用过程中并未进行经常性维护保养,这给设备的安全使用带来一定隐患,也给设备的规范化管理带来诸多困难。
三、中学实验室高压蒸汽灭菌器的规范化管理
鉴于高压蒸汽灭菌器存在一定的危险性,安全管理方面应坚持“预防为主”的方针,做好日常管理工作,尽可能避免事故发生。笔者通过搜集整理相关学术文献及标准规范,总结出中学实验室高压蒸汽灭菌器规范化管理要点,同时将定期安全检查要求及设备运行记录以表格方式呈现,便于学校管理者和使用者更好地应用。
1.环境要求
(1)空间要求。灭菌器属于高热能设备,放置地点应远离易燃易爆物品,置于通风、干燥、无易燃易爆物品室内。(2)供电要求。根据灭菌器产品铭牌和说明书规定参数,将设备按电路接线图接至规定的电源上,同时设备应可靠接地,以免设备外壳带电引起意外伤亡事故。(3)消防安全。烟雾报警器不宜设置在灭菌器开口或开口的正上方,防止灭菌器打开时产生蒸汽,引发烟雾报警器误报警。
2.使用管理
(1)操作人员需参加当地质量技术监督局的相关考试,获得压力容器操作证后方可操作实验室的高压蒸汽灭菌器;使用过程中应严格遵守安全操作规程;同时使用者应认真、如实填写设备运行记录,便于检查使用。(2)学校应定期对设备管理人员和操作人员进行安全知识普及教育,提高对高压蒸汽灭菌器规范化管理的重视程度。(3)在设备上张贴“汽未放尽,不得开启”警示标识,警告操作人员压力表未恢复零位前,不得开启容器盖,以避免造成高温蒸汽灼伤。(4)每天工作结束后,应关闭电源、水源阀门。
3.日常检查
(1)定期对设备进行维护保养,每月应至少进行1次月度检查,每年进行1次年度检查,并记录检查情况。(2)高压蒸汽灭菌器的外表面应保持洁净和干燥,避免潮湿、雨淋,防止慢性受损。(3)高压蒸汽灭菌器上的安全附件及仪表应安装牢固、无腐蚀破损现象,并定期进行质量检验。学校相关安全管理人员及作业人员可参照高压蒸汽灭菌器定期自查表(见表1)中内容,定期开展设备自查,发现问题及时整改,保障设备的安全使用,同时可参照高压蒸汽灭菌器使用记录表(见表2)做好设备使用记录。(4)停用期间注意事项。学校放假期间,高压蒸汽灭菌器短期内处于停用状态,如果没有进行合理的维护保养,可能会导致设备受损,易引发安全事故。因此在学校放假期间,若设备处于停用状态,应对其内部污垢进行全面清除,保证其内部环境处于洁净和干燥状态,从而保障再次使用时设备运行的稳定性[3]。(5)设备使用年限。对于达到设计使用年限的高压蒸汽灭菌器(未规定设计使用年限但是使用超过20年的压力容器,视为达到设计使用年限),学校应按流程申请报废;如果要继续使用,根据《固容规》要求,学校应委托有检验资质的机构进行检验,办理使用登记证书变更,方可继续使用。
四、结语
实验室是中学开展实验教学的重要场所,高压蒸汽灭菌器作为特种设备,是影响中学生物实验室安全的重要一环。为保障实验教学的有序进行,需要学校相关管理者和使用者进一步强化安全意识,规范中学生物实验室高压蒸汽灭菌器的管理和使用,防患于未然,最大限度地保障师生的生命财产安全。
参考文献
[1]TSG21—2016固定式压力容器安全技术监察规程[S].北京:新华出版社,2016.
[2]特种设备安全监察条例[S].北京:中国法制出版社,2008.
关键词:低碳环保 计算机实验室 管理 措施
中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)03(b)-0081-02
当今时代已经进入信息化时代,计算机技术的使用范围越来越广泛,已经覆盖到人们生产、生活的方方面面。在学校学生的常规培养中,提高学生的计算机能力已经成为十分重要的一个环节,在提升学生综合能力,促进学生就业等方面都发挥着十分重要的作用。培养和提高学生的计算机能力,需要硬件设施的支持,需要建设不同特色的计算机实验机房。文章立足目前学校计算机实验室机房的管理现状,分析现阶段管理和维护过程中存在的不合理之处,并提出针对性的解决措施。
1 计算机实验室维护的重要性分析
1.1 计算机技能实训场所
计算机技能的学习,应该从理论学习和技能实训两个方面开展。利用计算机实验室,学生们能够将书本上的知识转化为实践技能,并将这些技能应用于今后的学习和生活中。计算机技能的学习,应该坚持理论与实践并重,不能对任何一个方面有所偏颇。在计算机教学中,计算机实验室所扮演的角色十分重要,它是学生进行计算机技能实训的主要场所。为了提高计算机实验室的利用率,节约学校的日常开支,同一个机房通常会提供很多学生使用,这些学生来自不同的专业、年级,计算机实训内容也是不同的。这就要求计算机实验室机房的管理教师应该合理进行计算机资源配置,满足不同年级、专业学生的实训需求。而这一需求,增大了实验室管理和维护难度,导致计算机机房管理和维护工作十分琐碎。
1.2 计算实验室的实际利用率较高
学校计算机实验室机房的作用,一方面是满足学生计算机技能实训的需求,另一方面还要作为一些上机考试科目的考场,如技能证书考试、计算机等级考试等。通常情况下,只要是与计算机学科有关的科目,都会用到计算机机房;一间计算机实验室机房内约有50~60台计算机,一个班级的学生上课后,另一个班级的学生就会随之而来。计算机课程排得满满当当,使计算机通常一整天都处于开机状态,计算机长时间属于超负荷工作状态,老化速度较快,资源浪费也十分严重。有些时候,为了方便学生们使用计算机,有些计算机机房还存在全天开放的状态,这使得计算机机房的实际使用量颇高,绝大多数的计算机都处在超负荷工作状态。
2 计算机机房日常管理和维护的难点
2.1 学生的违规使用
上文提高,计算机实验室机房的实际使用效率高,使用人群的流动性较大。尽管计算机实验室机房的主要使用人群为在校大学生,综合素质较高;但也不排除个别学生在使用计算机的过程中没有按照相关的规定来使用和操作,增加了计算机中毒的风险,也容易导致系统文件的损毁。同时,很多学生在使用计算机时,不懂得爱护计算机,有意无意地删除一些系统文件,导致计算机软件缺失,无法正常运行。这既增加了计算机管理教师的工作量,也缩短了计算机的寿命,造成了资源的浪费。
2.2 计算机配置不同
从计算机本身来看,计算机处于高科技设备,造价较高,使用和维护成本也偏高。受到办学经费有限等因素的影响,计算机设备不能随意淘汰;而在现实生活中,相关管理人员会利用各种手段来延长计算机的使用寿命。在学校经费允许的前提下,会花费一部分经费来采购最新的计算机设备,也有一些还在使用的计算机较为落后。同一学校计算机机房的计算机,配置情况不一致,也在无形中增加了管理和维护工作的难度。
2.3 计算机中毒问题
高校计算机机房内的计算机在连接局域网后,中毒的概率就会显著增加。造成计算机中毒的原因,一方面是管理和维护人员没有定期对计算机病毒进行查杀,没有及时清除计算机内的病毒文件,导致计算机中毒;另一方面是学生在使用计算机的过程中,有意或无意地浏览一下不良网页,或下载一些安全性较差的文件,最终导致计算机中毒。很多学校的计算机都连接了局域网,一旦一台计算机中毒,就很有可能传播到其他计算机上,影响了计算机机房的正常使用。
2.4 其他问题
(1)硬件损毁或丢失,学生在使用过程中不爱惜键盘,造成缺键、坏键情况,鼠标丢失;(2)机房内卫生情况较差,在机房偷偷吃零食,下课后没有带走遗留在机房内的杂物,增加了卫生清扫人员的工作量;(3)计算机系统、软件的损毁或缺失等。
3 计算机实验室机房低碳管理措施
3.1 选购节能设备
计算机机房在高校教学中发挥着十分重要的作用。为了延长计算机的使用寿命,促进电能的节约,应该加强机房硬件设施的节能处理。在选购计算机设备时,除了要考虑计算机设备的性能、使用寿命之外,还应该考虑设备的节能效果。例如,尽量选择节能一体化集成主板,特殊要求除外;淘汰CRT显示器,采用液晶显示器。计算机管理和维护人员应该利用自身的专业和技术优势,利用操作系统和BIOS等相关功能,设定计算机各部件在适当的时间待机或休眠等,以提高计算机的节能效果,减少消耗量。
3.2 安装节能软件
同时,也应该提高计算机新硬件的识别和支持功能,节约成本,促进节能减排。还可安装一些具有节能功能的软件,进行节能优化,在计算机CPU尚未达到满负荷工作状态时,降低CPU的电压和主频率,在保证系统正常运行的前提下,实现节能减排的功能;有些软件能够直观地检测到计算机部件的温度、负荷量。实时地降低硬盘转速、显卡频率等,达到计算机在待机状态下关闭光驱和显示器,节约电能。
3.3 制定管理规则
学校有关部门和计算机管理中心应该加强合作,以现阶段学校计算机实验室机房使用情况为基础,制定计算机使用规定,规定的内容应该覆盖全面,例如:及时关闭已经开启的空闲计算机,每人限用一台;室内达到一定温度,才允许开启空调;上课期间,投影仪长期不用要及时关闭;要求老师和学生课程结束后,离开机房时,及时关闭计算机、投影仪,扩音机、空调等;机房管理人员确认没有后续课程以后要及时关闭照明,切断电源等。这些规则都是低碳、节能的体现。规定要具有现实性和操作性。相关人员应该严格执行这些规定,按照规章制度办事。如有违反规定者,应该按规定予以批评教育,乃至处罚。作为高校计算机机房的管理人员,应该在工作实践中不断丰富自己的理论知识、实践能力;积极学习有关节能减排的相关理念和方法,学以致用,切实提高机房管理水平,确保机房的正常使用。
4 结语
高校建设中应该适当增加计算机机房硬件投入,选购最新的硬件设施和软件设施,提高学生的学习效果,也为学生的课下学习、科研提供硬件基础。高校计算机实验室机房在学生的培养、成长中发挥着十分重要的作用,为了给高校学生提供更好的计算机学习环境,就应该提高高校计算机实验组机房的管理和维护水平。文章列举了安装节能软件、选购节能设备、制定规章制度、提高管理人员综合素质等机房管理的低碳措施,以期给工作实践提供参考借鉴。
参考文献
[1] 柳素芬,杨成.低碳环境下高校计算机机房管理与维护的研究[J].中国教育技术装备,2011(32):7-11.
[2] 陈欣欣,卢来.低碳环境下高校计算机机房的管理与维护探讨[J].赤峰学院学报:自然科学版,2014(8):139-140.
【关键词】塔式起重机专家系统安全评判 DevelopmentofExpertSystemforSafety
AssessmentofTowerCrane
HuangHongzhongYaoXinsheng
(SchoolofMechanicalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity)
ChenXiaoanLiRunfangQinDatong
(StateKeyLab.ofMechanicalTransmission,ChongqingUniversity)
AbstractAsanimportantfacility,thetowercraneplaysanimportantroleinconstructionindustry.Thoughitssafetyproblemhasbeenconcernedworldwidely,theaccidentfrequencyhasbeenhigh.Itssafetyisstillapuzzleinthisindustry.AfterbuildingaDependRelationFigure(DRF),anexpertsystemforsafetyassessmentoftowercrane(TQES)isdevelopedinVisualC++environment,usingtheexpertsystemframetechnologybasedonmoderndesignmethodology.TheTQEShasbeenverifiedsuccessfully,andcouldbeusedtoassessthesafetyofgeneraltowercrane.
Keywords:TowercraneExpertsystemSafetyassessment
1引言
塔式起重机(简称塔机)的安全问题,一直是塔机及其应用行业的主要忧患之一,受到各国政府、制造厂商和使用单位以及科研部门的高度重视。现有的解决塔机安全问题的方法,一般立足于生产管理、使用管理和安全检查上。但是,由于人为管理的脆弱性,塔机安全问题依然严重。为此,笔者通过对塔机安全问题的调查以及对塔机的安全检查、评判的研究,开发了塔机安全评判专家系统,便于对塔机的安全状况进行经常性的安全评判,从而提高塔机的安全性。
2基本理论
2.1塔机安全的依赖关系图
在万物复杂变化的世界中,许多事物所处的状况或状态都是由一定的因素造成的,而这些事物的状态同时又是影响其他事物的状态的因素。这种相互依存、相互影响的关系就叫做依赖关系。这样的依赖关系在现实世界中随处可见。如:“他生病了”与“他感到不舒服”;“塔机超载”与“塔机不安全”等。
专家系统是一个基于推理、分析的系统,它的工作就是利用知识库的资源进行推理和分析,根据知识的相互依赖关系去寻求结论。因此,在建立专家系统前,整理知识并建立知识之间的依赖关系是基本的和必要的。
在相关知识领域中,由基本因素到复杂因素进行分析,从而形成了一种复杂的依赖关系,用图形表示就是依赖关系图。依赖关系图有助于对领域知识系统体系进行更加直观的整理,有助于系统结构设计和知识库的建立。
塔机安全的依赖关系图显示了塔机由于其自身因素和外界因素造成安全或不安全的依赖关系,在对塔机的事故和安全问题进行调查、分析、总结后,笔者给出了塔机的安全依赖关系图,如图1所示。
由于引起塔机不安全的因素的复杂性,塔机的安全依赖关系很复杂,这个依赖关系图只简单表明了塔机不安全的某些原因的某些主要发生点,具体的塔机的安全依赖关系将在专家系统知识库构造时全部装入系统。
2.2基于现代设计方法学的专家系统构造技术
专家系统的构造技术可以认为是一门高度智能化的边缘学科,把当代的相关科学领域的新的设计方法应用到专家系统的构造中,就形成了专家系统的新的构造技术即基于现代设计方法学的专家系统构造技术。
现代设计方法学是一门新兴的学科,其研究对象不是某个领域,而是某个领域的研究方法。其研究的主要内容是对现有的方法进行分析和总结,进而去发掘和创造新的方法,并把新的方法应用于相应的科学领域。在许多行业领域都有其特殊的科研队伍,其中较强大的一支是进行方法和策略的研究,其实是从事现代设计方法学的具体应用。在商业界,此类队伍已造就了许多商业奇迹,众多有效的销售方法的推出均是这些策划人员的杰作。在计算机软件行业,这样的队伍也已非常庞大,针对网络的许多新理论、新技术,对互联网络以及局域网络的发展均起到了巨大的推动作用。在机械等其他工业行业也不例外,模糊机械分析设计方法学的提出,无疑让机械设计水平跃上了一个新的台阶[1]。
在专家系统的构造方面,其构造技术也在不停地发展,但较其他软件行业就显得缓慢,主要原因就是设计新方法的发展和应用不够。专家系统的构造也应该吸收当今的现代设计新方法、新理论、新工具,以提高其构造的速度和质量。基于现代设计方法学的专家系统构造技术强调:基于面向对象的模型构造、基于用户的功能设计和基于模糊技术、神经网络的知识处理以及基于现代设计工具的实现等。
2.3可行性分析
塔机安全评判是解决塔机安全问题、提高塔机安全重要性的一种方法和手段。作为对塔机安全的评判,它具有一定的特点和作业流程。塔机安全评判人员,一般由一组塔机安全工程师和塔机专家组成,通过对塔机的状态的系统评定,根据专家的经验和有关规章制度进行评判,最后根据各个专家的评判结果进行综合,得到塔机的安全结论。检查塔机安全评判的流程,可大致描述为图2的形式。因此,塔机的安全评判具有以下特点:
1)评判人员应为塔机安全工程师和塔机专家;
2)评判应依据专家的经验和有关的规章制度实现;
3)评判过程多是专家进行分析,具体的物理活动少;
4)评判活动很难用传统的软件技术解决。
塔机安全问题的重要性在前面已有所叙述,而塔机专家是有限的,不可能对每一台塔机都配备专业的塔机专家进行实时监控,因此努力寻找新的方法来协助解决这一问题就十分必要。开发一个对应的塔机安全评判专家系统,能够对塔机随时进行安全评判,就是协助解决塔机安全问题的一种新方法的尝试。
塔机安全评判的专家系统的构造不仅是必要的而且是可行的,其理由有四:
1)塔机安全评判适宜于开发专家系统,根据前面提到的塔机安全评判的领域特点,其活动多为专家的推理活动,而评判的依据为专家群体知识,正好符合专家系统的开发要求;
2)塔机安全评判的知识存在并且可以获取,这些知识一部分来源于有关的规章制度,另外的来源于专家的经验,这两方面的知识获取都是可行的;
3)构造专家系统的技术比较成熟,专家系统也易于构造;
4)设计人员有开发专家系统的能力。
3系统模型设计
考虑到塔机安全评判的专家系统是一个基于规则的评判类专家系统。因此,在建立系统之初,就考虑了系统的扩充性,即:建立的专家系统应该适用于塔机的安全评判,同时也可作为一个一般的专家系统工具来使用,在系统启动使用后,能够通过简单的重新构造系统的知识库再构造为其他的专家系统。根据这样的设计考虑,塔机安全评判的专家系统的知识库、知识库的建立、知识的获取应该是重要的,而且是用户可重新定义使用的部分。因此,该系统是一个基于规则的评判类专家系统和工具,为了方便和说明系统的功能,以后都把该系统简称为TQES系统。
根据前面对专家系统结构的理论介绍和要求,TQES系统总体上的结构采用基于规则的一般结构,包括以下几部分:基本数据库,初始证据库,规则库,知识获取,推理机,解释机制,人机接口,综合数据库,最终数据库。其相互关系如图3所示。下面介绍其组成部分和功能。
图3TQES专家系统总体结构图
(1)库文件
TQES系统包括5个库文件,其实就是通常的知识库和综合数据库的具体形式体现。
规则库,即知识库,在基于规则的专家系统中,知识的表示是一组按照一定顺序排列的规则,这些规则一起组成规则库,规则库是知识的存放处。TQES的规则库包括了TQES专家系统用的所有知识。
基本数据库为系统的初始化数据文件,它为规则库的建立提供统一格式的数据。在TQES中,使用的最基本的推理单位为节点,节点包含有某种数据值、值的可靠度、数据的标识符等参数。基本数据库由节点构成。
中间数据库也叫综合数据库,该库是在推理中用的临时数据库,它也由节点组成。该库只有在TQES推理时存在,为动态库文件。
最终数据库是TQES推理结束并且成功后的数据库,该库存放推理的成功数据,它也由节点组成。该库只有在TQES推理成功后才产生,为动态库,但是可以进行存储和多种方式的输出。
推理机是TQES的主要的进行推理工作的模块,它根据用户的环境设定而进行推理。其主要功能实现如图4所示。
图4TQES专家系统总体流程图
(2)推理机
(3)解释机制
对推理的结论和推理的过程进行解释,增加推理的透明性。
(4)人机接口
人机接口模块是TQES的特色部分,它负责处理操作人员和系统的信息交换。包括对用户的输入信息转化为系统的形式,把系统的输出信息转化为自然化语言,动态显示推理进程、阅览检查、打印各个库文件和数据的模糊化处理等。
(5)知识获取
负责获取知识,具体来讲就是构造基本数据库文件和知识库文件。TQES通过可视化环境获取数据,动态编辑、显示,自动格式化存储,并具有安全、不失真特性。
4程序实现
按照TQES结构模型,利用基于现代设计方法学专家系统构造技术进行了程序设计。所有的程序都在VISUALC++环境下设计并调试通过,符合C++规范。由于源程序较多(500多页,近20000行代码、40万字符),在此就不列出源代码。同时,由于TQES是一个真正Windows下的面向对象的程序,因此其功能部分和界面部分是综合的。下面列出主要源程序的作用。
Item.cpp节点定义功能实现
ItemBase.cpp节点库实现文件
ItemNameManager.cpp建立基本节点库
ItemInit.cpp初始化基本节点库
ItemBasePrint.cpp打印节点库
ItemInitDate获取初始化数据
MyTree.cpp以树形显示节点库
MyList.cpp以列表形式显示节点库
Rule.cpp规则定义功能实现
RuleBase.cpp规则库实现
RuleManager.cpp建立和管理规则
RuleBasemanger.cpp建立和管理规则库
RuleAddItem.cpp为规则增加前提或结论
RuleDisplay.cpp规则以自然语言显示在屏幕上
RuleEqualEdit.cpp规则的前提和结论之间计算关系的公式编辑器
RuleList.cpp规则库以列表显示
RulePreHeight.cpp规则前提权重分配
Value.cpp节点的值实现
Do.cpp推理驱动
Doing.cpp推理进行
DoSutuo.cpp推理设置
ConclusionOut.cpp显示推理结论
MainFrm.cpp主窗口管理
Tqes.cpp程序进程总启动
TqesView.cpp程序视图管理
TqesDoc.cpp程序文档管理
t程序帮助的索引
Tqes.rtf程序帮助的源文件内容
5结论
TQES系统经过调试后全部达到功能指标,并对一些已经存在的塔机安全事故进行分析,结果正确、可靠,是一个值得信赖的塔机安全评判软件,可以对塔机的安全管理起到一定的协助作用。同时,考虑到软件开发的难度和塔机专业的局限性,在TQES开发之初就考虑到其功能和应用领域的不协调性。因此TQES在主文件不加修改的前提下,通过相应的库文件的重新构造或修改,就可应用到其他类似的评判类、推理类、故障诊断类专家系统中,TQES又是一个广义上的专家系统开发工具,它具有广阔的应用领域和光辉前景。
*国家自然科学基金、四川省跨世纪杰出青年学科带头人培养基金资助项目
作者简介:黄洪钟1963年6月生,重庆市长寿县人。博士,教授。现任纽约科学院会员,日本机械工程师学会会员,中国现代设计法研究会可靠性学会理事,中国机械工程学会可靠性工程分会理事,中国机械工程学会机械设计分会理事。《机械设计》杂志编委,国际著名杂志ReliabilityEngineeringandSystemSafety,FuzzySetsandSystems,MicroelectronicsandReliability等论文特约评阅人。主要从事可靠性与安全性工程、CAD、智能优化设计、神经网络、模糊技术的研究工作。主持或参加国家级和省部级科研项目14项,获国家级和省部级科技奖3项,获国家专利1项,出版学术著作4部,在国内外学术刊物上120余篇。
姚新胜1969年12月出生,山西晋城人。1993年7月毕业于西南交通大学,获学士学位。1993年8月至1996年8月在山西长治北机务段工作。1999年6月毕业于西南交通大学,获硕士学位。现正在西南交通大学攻读博士学位,研究方向为安全工程、智能CAD与专家系统。主持并研究国家级和省部级项目3项,发表学术论文4篇。
作者单位:黄洪钟姚新胜(西南交通大学机械工程学院)
陈小安李润方秦大同(重庆大学机械传动国家重点实验室)
作者地址:四川省成都市;西南交通大学机械工程学院;邮编:610031
参考文献“”版权所有
1黄洪钟.机械设计模糊优化原理及应用.北京:科学出版社,1996.
2陈新标.浅析塔机使用方面的危险因素及防范措施.建筑安全,1997,(10):6~8.
3程映雪等.社会主义市场经济条件下我国劳动安全卫生策略研究(5).劳动保护科学技术,1995,15(5):23~24.