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探测技术论文

时间:2022-11-13 23:00:54

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篇探测技术论文,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。

探测技术论文

第1篇

物探——地球物理勘探的简称,它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。

按照勘探对象的不同,物探技术又分为三大分支,即石油物探、固体矿物探和水工环物探(简称工程物探),我们使用的为工程物探。

工程物探技术方法门类众多,它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同,随着科学技术的进步,物探技术的发展日趋成熟,而且新的方法技术不断涌现,几年前还认为无法解决的问题,几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,它又是城市建设和水利电力岩土工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。

下面介绍两种实用的直流电法勘探技术——三维直流电法探测技术和岩土体电阻率测试技术,供广大物探同仁工作时参考。

2三维直流电法探测技术

三维直流电法探测就是应用现有的直流电法仪器和勘探方法,在施工方法上优化改进,进行加密采样数据以取得三维数据体,然后采取电阻率层析成像技术进行资料处理和成图。该方法是传统直流电法的三维化,可使勘探精度得到很大提高,在原有仪器设备条件下提高了传统直流电法勘探的能力,但野外测试工作量较大,是以“时间换取空间上的高分辨率”。把它应用到工程与环境地球物理勘探中,不失为一种较理想的方法。三维直流电法勘探施工采取一次布极,多极距测量技术,通常采用的装置形式有两极装置、单极——偶极装置和偶极——偶极装置等。

本文主要介绍两极装置形式,把供电电极B和测量电极N置于无穷远处,在勘探区域布置m条测线,每条测线布置n个测点(电极),测网密度根据探测对象及其探测深度而定,在城市建设和水利电力工程勘测中,一般选取测线距L=2~10米、测点距D=2~5米即可满足勘探要求。外业工作时将m×n个电极一次布置完毕(详见图1),其中单一测点(电极)的编号为aij(i=1,2,3……m;j=1,2,3……n)。

对于两极装置,理论上OB=∞,ON=∞,视电阻率计算公式为:

式中:ρs—视电祖率(Ω·m);rAM—供电电极A与测量电极M之间的距离(m);UAM—测量电极M的观测电位(mV);I—供电电极A的电流强度(mA)。

外业施工过程为:选择a11点为供电点,逐点测量a12,a13,a14,…,a1j,…,a1n各点的电位和供电电流强度,代入(1)式可求得各测量点的视电阻率值。然后再以a12点为供电点,逐点测量a13,a14,a15,…,a1j,…,a1n各点的电位和供电电流强度,依此类推,直到供电点移到a1n-1点为止,即完成其中一条测线a1j的测试任务。其它测线a2j、a3j、a4j……amj的电位和供电电流强度测试按照上述方法和顺序进行,便可获得全测区内各测点不同电极距的视电阻率参数。

资料处理与解释主要目的是便于研究勘查区内地电异常体的空间赋存规律和变化特征。一般程序为:由外业观测数据分别绘制极距d=D,2D,3D,4D,5D,6D……米的视电阻率水平切片,再把它们按对应的水平位置并依电极距大小叠放在一起便可形成倒梯形的三维视电阻率图,据此进行推断解释。根据试验研究和工程实测结果得出:该法的勘探深度一般为(0.6~0.8)d。

图2为文献⑶在城市工程勘查中的应用实例:该测区由于地下人防工程充水、坍塌而呈现低阻电性特征。图2⑴可以看出NE—SW向有一低阻条带,根据本区地质特征和钻孔资料可知,低阻带为地下人防工程上部反映,埋深在1.4~1.6m左右,图右下角的高阻为墙基影响造成;图2⑵因完全充水,低阻带电阻率较d=2m时低,埋深应在2.8~3.0m左右;图2⑶的等值线形态与图2⑵基本一致,为人防工程的完全充水部分,深度在4.2~4.4m左右;图2⑷为人防工程基底反映,深度在5.6~6.0m左右。据以上分析,人防工程平面位置为图2⑴虚线圈定区域,人防工程呈NE—SW走向贯穿勘探区域,深度在2~6m左右。据报道该测区解释成果经开挖验证完全符合客观实际。

该法较传统直流电法勘探具有信息量大、精度高的优点,在工程勘察中有较好的应用效果,同时又拓展了老式电法仪的应用范围,延长了老式仪器的经济使用寿命;但又具有施工量大的缺点,性价比决定其适合于小区域的工程勘察。

3岩土体电阻率测试技术

对岩土体电阻率的测试,可以采用多种方法。下面主要介绍直流电测深中的温纳装置在岩土体电阻率测试中的具体应用。根据试验研究和工程实测结果可知该法具有快速、准确地测定岩土体电阻率,并对不同岩性层划分做出客观解释。

实际工作中,根据测试场地的大小,可选用对称四极装置或三极装置进行测量。由于温纳装置是等比装置,且MN/AB=1/3,所以视电阻率与电位差及电流强度的关系式为:

式中:ρs—视电祖率(Ω·m);UMN—测量电极MN观测电位差(mV);I—供电电极AB之间的电流强度(mA);k为装置系数:

由此可分别得到四极和三极的装置系数:

(四极装置适用)

(三极装置适用)

在现场观测过程中,将AB供电极距逐渐加大,以增加勘探深度,可以测得不同电极距下的视电阻率ρs。实用的供电极距及测量极距见表1。

表1供电极距和测量极距单位:m

AB

1.8

2.4

3.0

4.2

5.7

7.8

10.2

13.2

17.4

22.8

30

42

57

78

102

AB/2

0.9

1.2

1.5

2.1

2.85

3.9

5.1

6.6

8.7

11.4

15

21

28.5

39

51

MN

0.6

0.8

1.0

1.4

1.9

2.6

3.4

4.4

5.8

7.6

10

14

19

26

34

数据处理与解释采用现场作图的方式,可快速测定电阻率及划分岩性层位。以MN为横坐标,计算MN/ρs,并以MN/ρs为纵坐标,在双对数坐标纸上绘制MN/ρs与MN的关系图,详见图3。对图中不同极距的测试值,找出不同深度、相同斜率的点,对这些点进行连线,使其均匀地分布在直线上或直线两侧。求直线段斜率的倒数,可获得测点处各层的电阻率ρij。

式中:i为层位序号(i=1,2,3,…);j为测深点编号(j=1,2,3,…)。对各测深点依次作图解释,可求得各测点处分层的电阻率值,对获得的各层电阻率值进行数理统计,便可获得地层的平均电阻率值。计算公式为:

其中:—第i岩性层平均电阻率值;ρij—第j测深点处第i岩性层计算电阻率值;n—测深点数。

根据下式确定标准差,以求得第i岩性层电阻率值的变化范围±si。

物性层位的划分可以采用计算机数值模拟计算、量板法或其它手工解释方法,但由于对解释结果的影响因素很多,例如不同时代不同成因的地层、岩性特征、地层倾角、构造特征等,使其垂直方向和水平方向上均存在较为复杂的变化,地下高阻或低阻屏蔽层的影响,实际地层的各向异性等等,都将对岩性层参数的解释结果产生较大影响。由此可知该解释只能是电性层参数,而不是所求目的地质层参数。因此地质层位的划分尚需将电性层参数转化为地质层参数,在实际工作中,必须进行层位厚度校正。具体做法是:首先在已知地层剖面处进行电测深(如钻孔处),通过已知地层剖面确定校正系数,即确定AB/2极距与层位深度的关系。再通过已知地质剖面或钻孔处的电测深数据作视电阻率拟断面等值线图,在视电阻率拟断面等值线图上划分地层,用已知地层深度或钻孔深度h与地质层面对应的AB/2对比,求取不同深度AB/2的校正系数λi:

(i=1,2,3,…)

实测工作时,可对每个钻孔进行统计,求取深度校正系数的算术平均值。如在没有钻孔(或已知地层剖面)的测区,可采用工程类比法获得,如采用邻近地质条件相似地区的深度校正系数即可满足工程需要。

据文献⑷报道,他们的研究和工作过的测区,其极距与钻孔对比的校正系数为0.66左右。而温纳装置选取MN/AB=1/3,MN≈0.66(AB/2),因此,以MN作横坐标,以MN/ρs为纵坐标作图,则不同斜率的直线交点处对应的横坐标即为层位顶面的深度(见图3)。

同样,在不同的地区还可以AB/2作横坐标,以(AB/2)/ρs作纵坐标,作双对数坐标图,用不同斜率的直线交点处对应的AB/2乘以校正系数,求取地质层位顶面的埋深。图4为某变电站场地电阻率及层位划分实际解释应用图(见文献⑷)。该图是以AB/2作横坐标,以(AB/2)/ρs为纵坐标,作双对数坐标图。从图中可以很好地划分出4个层位并计算直线段斜率的倒数,获得各层的电阻率值。依据实际经验该方法对于电阻率相差不大的相邻地层的划分也有较好的地质效果。

该方法较传统的解释方法具有快速(可由记录员现场绘图取得解释成果)、准确的特点,相对于传统的解释方法而言更适合工程物探在解决地层划分和电阻率测试中的应用。另外,场地的岩土电阻率是工程设计接地装置的一个重要参数。它的确定对电流尽快地散入大地,达到足够小的接地电阻及接地装置地下部分的合理布局起到十分重要的作用,它沿地层深度的变化规律是选择接地装置型式设计的主要依据。岩土中含水量和温度的变化,对岩土体电阻率的影响较大。温度降低,岩土电阻率增大;温度升高,岩土电阻率变小。岩土湿度变小,电阻率增大;岩土湿度变大,电阻率变小。但岩土含水量增加较大时,岩土电阻率反而增加;另外,水的矿化度不同,对岩土电阻率的影响也是不一样的。所以,如果条件允许,应在冬天干旱季节,对变电站场地的岩土电阻率进行测定,以获取场地在一年四季中最大的电阻率,供设计接地装置使用。

4结束语

以上较为详细地介绍了三维直流电法探测技术、岩土体电阻率测试技术的现场施工方法、资料处理及其解释的技术路线,由此可以看出,它们在城市建设和水利电力工程勘测中具有信息量大、准确、直观、经济、快速、便于分析等特点而具有广泛的应用前景。

随着电子和数据处理技术的发展,城市建设和水利电力工程物探技术也随之提高和拓宽,许多新技术、新方法在生产实践中显示出强大的生命力而不断的发展完善,应用范围也不断拓展;如地质雷达技术、面波勘探技术、电阻率层析成像和地震(声波)CT技术等都在工程实践中取得了良好地应用效果,发挥着愈来愈重要的作用;同样,常规物探方法的应用范围和应用领域以及数据处理技术也不断进展和创新,在工程建设和实践中发挥着不可替代的作用,取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

⑴傅良魁.电法勘探教程[M].北京.地质出版社,1990.

⑵MHLoke.Electricalimagingsurveysforenvironmentandengineeringstudies[EB/OL].2002,2.

⑶许新刚等.三维直流电法勘探在地下人防工程勘察中的应用[J].物探与化探,2004(2).

第2篇

【关键词】深空通信 调制解调 技术研究

随着近年来航天事业的迅速发展,在全球范围内掀起了一股新一轮的探空探测活动的热潮。我国对深空探测人物也进行了逐步的展开工作,并对其进行了较为长期的规划。在深空探测系统中,信息传递与目标控制的唯一纽带就是深空通信系统,而通信系统能否正常运行,与链路的通畅、准确息息相关,是整个深空探测任务成功的一个重要保障。而深空探测的另一个难点则是遥远的测控通信距离。因为受通信距离和星上宝贵的有限资源限制,中星在深空探测任务中是将地测控数传输率徘徊在Kbps的一个数量级,不过随着中继卫星和轨道器技术的发展,深空通信证的数传速率已经有了明显的提高。通过上述分析可知,对深空通信中的调制解调技术进行提升与研究是非常有必要的。

1 深空通信中的调制解调技术研究的背景

2000年《中国的航天》白皮书,当前国内根据白皮书中的定义,将对地球以外的天体展开的空间探测活动全部统称为深空探测。进行深空探测的目的,不仅是要对其进行科学的研究,从而对太空的奥秘进行探索,将宇宙之谜解开,而且还是对天疆的开拓,将资源的索求目标伸向天空,实现太空移民。在21世纪,深空探测将会是人类对资源进行开发与应用,对空间科学与技术进行创新的重要途径,当前已成为各个航天大国在航天活动中的一大热点话题。

进入21世纪后,各国对深空探测相继制定出了各自的发展战略,目前发展现状如表1所示。

深空探测系统中的中星地通信的唯一纽带是深空通信系统。美国建立的深空通信系统为DSN深空网系统,为NASA的行星探测飞行器给予跟踪、通信与数据获取服务是其主要的作用。在30年的不断发展与壮大中,DSN深空网系统的遥测能力已经从8bps增速到了几十甚至是几百。

在欧洲,其数据中继卫星系统的传速率为640Mbps左右。欧空局的CryoSat系统中的X频段下行链路的传输数据位90Mbps左右;由荷兰Spacelink公司生产出来的数字调制解调器――ERSDEM-2.5的速率最高传输速率可以突破315Mbps,而其近期声场出来的ERSDEM-3数字调制解调器的速率更可以达到1Gbps。

2 深空通信中的调制技术

通信系统的质量好坏,在一定程度上取决于所采用的调制方式。调制的目的就是让信号的特性能与信道的特性向匹配起来,所以,系统的信道特性决定着调制方式的选择,对于不同类型的信道特性,需要选用不同的调制方式。

在深空通信系统中,对于调制解调的方式要求主要有两大点:

第一,根据深空通信信道的非线性与AM/PM的效应,因此,通过深空通信系统中的调制解调后,波形应该尽量的与包络结构具有等同的特点,通常不采用数字调制技术中的幅度变化。

第二,从频域内来说,对已经调波好的要求其具有良好的频谱特性。这样,已经调波好的就需要具有最小的功率占有率。换言之,已经调波好的频谱在快速的高品滚降上更具特性。

现行的较新的连续相位调制和多调制度调相的调制解调技术皆是恒包络调制方式中的范畴,都有比较高的频带利用率与功率利用率。在这两种调制解调技术中,多调制度调相在功率利用率方面可以实现得更高。

未来的深空通信在调制解调技术方面,已经有了一定的发展方向。CCSDS与深空网络Block V建议了接收机结构兼容的带宽有效的调制解调技术。JPL也正在通过与高性能的纠错码结合对符合美国未来的高数据率的深空探测任务进行了要求。

也就是说,在深空通信系统中一个好的调制解调技术,首先要有一个比较高的功率效率,然后对其带宽的效率才能有所提高,最小功率谱占有率的(准)恒包络、连续相位调制技术是其发展方向。

3 结语

综上所述,深空通信中的调制解调技术现阶段还存在比较大的问题,但是作为深空探测人物成败的关键因素,通过相关人士的不断研究与发展,深空通信中的调制解调技术必定能得到长足的发展。

参考文献

[1]潘晓丹.深空通信中的调制技术分析与研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文,2007.

[2]郭婧娜.深空通信中组合调制解调技术的研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文,2007.

[3]强晔.深空通信中的调制解调技术研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文,2007.

[4]高翔.深空通信解调技术研究与实现[C].2010届中国科学院研究生院硕士学位论文,2010.

[5]魏二虎,刘经南,黄劲松.中国深空测控网建立方案的研究[J].武汉大学学报・信息科学版,2005(07).

第3篇

论文关键词:LonWorks在智能小区中的应用

 

随着科技的进步,人们的生活水平不断提高,对自己居住环境的舒适性,小区内服务设施的方便、安全可靠性等都有了更高的要求。因此,家庭生活自动化、居住环境舒适化、安全化的“智能小区”应运而生,并成为住宅小区的一个重要的组成部分。

当前先进完善的智能化小区,一般要求实现以下功能:家庭安防报警、远程自动抄表、周边防越报警、闭路电视监控、巡更管理、车辆管理、物业信息管理、触摸屏查询服务、电话语音服务、小区背景音乐、计算机网络、电话接入、有线电视接入、Internet接入等。同时,小区智能化是一个综合性系统工程,要从起功能、性能、成本、扩充能力及与现代相关技术的应用等多方面来考虑。

基于这样的需求,采用LonWorks技术所设计的家庭智能管理控制系统比较适合用语多表远传、防盗、防火、防可燃气体泄露、紧急救援、家电控制等方面。

LonWorks(LocalOperating NerWorks,局部操作网络)网络,是美国Echelon公司于1991年推出的,简称Lon网,是一种完整的、全开放的、可互相操作的、成熟的和低成本的分布是控制网络技术科技论文格式,主要用于楼宇自动控制系统,工厂厂房自动化系统,交通运输系统,城市基础设施(水、电、气等)、智能小区管理系统、家庭等环境自动化系统的分布是控制网络。

2.LonWorks的技术特点

LonWorks技术的核心是神经元芯片,它包括一个固化的高级通信协议(LonTalk),三个微处理器,一个多任务操作系统和灵活的输入/输出方式。

LonWorks网络上的每个控制点称为LonWorks接点或LonWorks智能设备,它包括一片Neuron神经芯片、传感和控制设备、收发器(用于建立Neuron芯片与传输之间的物理连接)和电源。

由图可见,Neuron神经芯片是节点的核心部分,它包括一套完整的通信协议,即LonTalk协议,从而确保节点问使用可靠的通信标准进行互操作。LonTalk通讯协议遵循ISO/OSI的全部七层模型。Neuron神经芯片内含三个八位CPU:第一个CPU为介质访问控制处理器,实现Udallt协议的第1层和第2层:第二个CPU为网络处理器,实现LonTalk协议的第3层至第6层:第三个CPU为应用处理器,实现LonTalk协议的第7层。

下图为典型L0NW0RKS节点的方框图

3.LonWorks的应用特点

LonWorks控制网络是一种通用的、开放式的测控网络,而且可用多家厂商的现有产品及不受网络通讯协议限制的优越性,具有出色的开放性、强大的扩展能力、高可靠性、维护容易等优点。

LonWorks组网方式灵活,可以适应总线、星形、环形、自由拓扑等多种结构,尤其是自由拓扑结构特别适合在小区应用。因此,系统采用LonWorks网络作为主干承载监控网,并通过浇灌设备与计算机局域网相连接,形成一个住宅小区智能化安全管理系统和现代通信网络系统。

LonWorks监控系统在小区中主要的子系统有三个:家庭安防报警系统、远程自动抄表系统、周边防越报警系统。这里,我主要就“家庭安防报警系统”谈一点自己的看法。

4.家庭安防报警系统简介

家庭安防报警系统是智能住宅的重要组成部分之一,智能化住宅保安系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能,安全性、可靠性高,每个住户单元的防盗/防灾报警装置通过网络系统与小区管理的监控计算机连接起来,实现不间断控制。家庭安防报警包括:红外报警、门磁报警、火灾报警、煤气泄露报警、求助报警。

(1)红外门磁报警在容易入侵的大门(或窗户)的位置安装红外线探测器(或玻璃破碎探测器)、门磁开关报警器,当可疑者撬门(开门)或破窗想进入室内时,监控器进入工作状态并发出声光报警信号,同时经LON监控模块传送到小区管理中心的LonWorks监控网络系统的监控主机,并在监控主机上显示出所报警的楼宇、单元、楼层、住户的具置及户主的基本信息等。

(2)火灾报警由智能型的烟感探测器与小区管理中心的防盗/防灾监控网络系统组成。当火警发生时,声光警报启动,通知住户和小区管理人员迅速采取措施,以确保住户的生命财产安全。

(3)可燃气泄漏报警由智能型的可燃气探测器与小区管理中已的防盗/防灾监控网络系统阻成。可燃气探测器为各住户中使用的可燃气体的泄漏提供了可靠的报警。报警浓度范围设定在气体爆炸下限的1/10-1/4,这样当煤气泄漏时科技论文格式,声光警报启动,通知住户和小区管理中心迅速采取措施,以确保住户的生命财产安全。

(4)紧急求助在室内安装手动紧急求助按钮,便于住户在紧急情况下向小区管理中。已发出求助信号,由管理中心通知保安人员迅速采取措施。

(5)设防/撤防设防/撤防控制锁安装在每一住户的进门旁边墙上。设防/撤防设计为两种方式,即一是设防或撤防的设定由住户自己进行,二是在住户出门后忘记了设防或初期还不熟悉设防或撤防等,这时住户可通过电话通知小区管理中心在防盗监控系统主机上进行设防或撤防。

5.家庭安防报警系统存在的几个问题

由上可见,家庭智能安保控制器之类的装置大多有这样的功能,即在住宅中安装有门磁开关、窗磁开关、红外探测器、双监探测器、火灾探测器、燃气探测器及紧急报警按钮等。以次监视各种突发、入侵事件,一旦发生意外,即向小区物业管理中心报警,由物业安保人员前来援助住户。这是典型智能住宅小区功能设计的基本内容。但就次此,目前存在诸多法律和经济责任问题。按现行的法规,只有公安民警在接到非法入侵报警后可以出动警力到现场处理报警事件,而物业安保人员并无出动警力与处理报警事件的权利,即使接到报警但未获住户的允许(如室中无人而盗贼入侵时),他们也不能合法进入报警住宅,而现在的大多数家庭报警系统设计并未考虑到这一点,LonWorks网络系统也是如此。另外,对于可燃气泄露报警系统,LonWorks系统也只是在“探测、报警”方面作了有效的设计,但在报警后如何进一步处理泄露问题这方面同样没有作太多的考虑。

6.对家庭安防报警系统不足之处的改进

(1)首先,针对物业管理人员无权出动警力并且在未获得住户允许的情况下也无权入户的问题,我认为,既然目前只有民警能合法、有效的处理盗窃等突发事件,那么家庭安防报警系统除了通过LonWorks网络与小区管理中心相连接外科技论文格式,还应该同小区附近的警察局相连。既然LonWorks网络的布线灵活,可采用自由拓扑式的布线方式,那么再扩大一下Lon网的连接区域也是未尝不可的。这样就解决了物业管理人员权限较小的问题,同时也节省了物业管理人员接到报警后与住户取得联系以获得入户允许的时间,可以及时、有效的处理此类突发事件,使住户的生命、财产安全得到确实的保证。

(2)其次,针对可燃气泄露报警系统存在的问题,我认为,除了可靠的报警系统以外,还应该在每个单元或者每幢住宅楼内设置一间专门控制各用户可燃气阀门的房间。目前,住户房间内的可燃气泄露主要还是天然气或者煤气,那么,我们就要对此进行有效的防范和事后的处理。第一,在智能小区内对各住户供应天然气来代替以往的煤气,作为主要的燃气,第二,管道天然气入户时,除在每个住户内设置单独的阀门开关外,在各个单元或者每幢住宅楼内设置管道的总开关以及对每个住户管道进行控制的阀门开关。这样一来,小区管理人员在接到可燃气泄露的紧急报警后,可以通过这一室外管道控制系统对暂无人住户的管道进行控制,以便及时切断气源,而不是在接到报警后除了通知住户外束手无策。

7.结束语

进些年来,为了满足人们对生活环境的高要求,智能住宅小区越来越多,在这些小区的各个智能系统中,家庭安防报警系统是必不可少的科技论文格式,因此如何使这一系统安全、可靠、及时、有效的工作是值得我们深思的课题。

从一些住宅安防系统运行情况的调查来看,对有些意外情况如入室偷窃、可燃气泄露、老人病发等的确是起到了作用的。因此,家庭智能安保系统要能得到更有效的应用,首先需要在法规上确定物业安保管理人员的地位与职责,其次需要对以外损失的理赔给出规定,以及物业管理相应费用的收费标准,或将理赔纳入保险公司的业务范围。同时还必须进一步提高家庭智能安保系统的设备性能,对探测器安装位置作惊心合理的设计,对用户的操作使用不断地加强训练,以此来降低系统的误报率,提高系统运行的可靠性与有效性。此外,在系统的完整性方面作进一步的考虑也是使智能小区管理系统更加完善更加有效的途径。

总之,智能住宅小区的建设事关提高人民生活质量的大事,我们要科学、合理地建设与管理住宅小区,使之成为信息化社会的重要组成部分,并对智能小区的管理系统不断完善,使之更加有效,更加安全可靠。

参考文献:

《LonWorks及其在智能小区中的应用》

《LonWorks技术在智能小区系统中的应用》

《碧浪湖小区智能化管理系统》

《智能住宅小区的建设应走向理性——几个困惑问题的探讨》

天津城市建设学院建筑设计研究院——郭志霞

第4篇

论文关键词:云南古寺,古建筑,现代消防设计理念

1.前言

云南某千年古寺为国家重点文物保护单位,历史上曾两度遭遇火毁。2009年的地震导致古寺大部分建筑受损,现正进行统一修复,而消防系统设计与实施便是其中一项重要任务。

2.火灾危险性分析

1)火灾荷载大,耐火等级低

寺院以木材作为主要的建筑材料,以木构架为主要的结构形式,火灾危险性极大,而建筑构件的耐火等级很低,并且由于寺院是建在山上,发生火灾后火势能够迅速蔓延,极易形成立体燃烧。

2)建筑之间无防火间距,容易出现“火烧连营”

寺院以各式各样的单体建筑为基础,组成各种庭院。在庭院布局中,基本采用“四合院”和“廊院”的形式。这两种布局形式都缺少防火分隔和安全空间,如果其中一处起火,一时得不到有效控制,就会形成“火烧连营”的局面。

3.消防系统设计

由于寺院存在上述火灾隐患,而对其实施保护又具有极其重要的意义,因此,必须加强消防安全对策。古建筑消防安全不仅要以扑灭火灾为第一目标,而且还要最大限度的保护古建筑的整体结构及形式。因此,火灾探测技术及消防安全措施的选择就显得尤为重要,必须能够因地制宜的达到早期探测和早期灭火。整个工程中消防系统包括消防电气系统及消防灭火系统。

1)消防电气系统设计

消防电气系统包括火灾自动报警及联动控制系统、消防广播系统、消防电话系统、应急照明和疏散指示系统。

(1)根据本工程对火灾自动报警及消防联动控制系统的要求,经过认真细致的研究和论证,为该工程提供以下配置方案如下表1所示。

(2)根据《古建筑消防管理规则》及《火灾自动报警系统设计规范》,并参照故宫等国内古建筑领域的常用探测保护方式,在本次设计中采用了点型感烟探测、点型感温探测、极早期吸气式探测以及视频火灾探测。

其中,视频火灾探测系统是现代消防的最先进技术。本工程在大雄宝殿设置一套8路视频火灾探测系统,大雄宝殿空间高大,点式探测器不能满足规范的设置要求,其他探测方式对古建筑的美观及使用会有一定的影响,综合以上因素,设置了视频火灾探测系统。它的特点是:

2)消防灭火系统设计

寺院属于国家级文物保护单位,为保持寺内建筑的原貌,建筑内不便安装传统的室内消火栓系统和自动喷水系统,又由于寺院建筑比较集中,道路陡峭狭窄,消防车难以到达现场,鉴于本工程特点,在建筑内部设置灭火器,建筑外部设置室外消火栓系统,设置在室外的消火栓采用“室外用室内型消火栓”,在火灾初期,可使用灭火器将火灾扑灭;当火灾较大时,可直接使用消火栓系统进行灭火,无需消防车加压或供水。

(1)消防蓄水池设计

根据现场地质勘查报告,蓄水池设计选址在寺院西侧一百米左右地方,水池长约8米,宽约10米,蓄水池内有效水深3米,蓄水量约为240立方米,以满足寺院消防用水的需求。

序号

保护区域名称

保护措施

火灾自动报警系统

联动控制系统

消防广播系统

消防电话系统

应急照明和疏散指示系统

1

鼓楼

2

钟楼

3

藏经阁

4

禅房

5

客堂

6

大雄宝殿

7

地藏殿

8

方丈室

9

圆通殿

10

后轩北院

11

斋堂

12

消防控制室

第5篇

2011年中国十大科技进展新闻是:

1.天宫一号与神舟八号成功实现交会对接

11月3日1时36分,神舟八号与天宫一号在太空成功实现首次交会对接。从接触到最后锁紧,它们用了8分钟。对接机构完成锁紧后,天宫一号姿态启控,建立起组合体飞行模式,开始组合体运行,进行一系列相关科学试验。11月14日20时,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,天宫一号与神舟八号成功进行了第二次交会对接。这次对接进一步考核检验了交会对接测量设备和对接机构的功能与性能,获取了相关数据,达到了预期目的。11月17日19时32分,神舟八号飞船降落于内蒙古四子王旗主着陆场。天宫一号与神舟八号交会对接任务取得圆满成功。继美俄之后,中国成为世界上第三个掌握完整的太空对接技术的国家。

2.“蛟龙”号载人潜水器成功突破5 000米

7月26日上午,“蛟龙”号在第二次下潜试验中,共有来自

13个单位的96名科研人员参加了本次海试任务,有8人完成15人次下潜,下潜深度分别为4 027米、5 057米、5 188米、5 184米和5 180米。潜水器在海底完成多次坐底试验,并在中国大洋协会多金属结核勘探合同区开展海底照相、摄像、海底地形地貌测量、海洋环境参数测量、海底定点取样等作业试验与应用,完成了各项试验任务。“蛟龙”号载人潜水器5 000米级海试成功,是我国海洋科技发展的一个里程碑,标志着我国具备了到达全球70%以上海洋深处进行作业的能力。

3.百亩超级杂交稻试验田亩产突破900公斤

杂交水稻之父袁隆平院士指导的超级稻第三期目标亩产

900公斤高产攻关获得成功。试验田位于湖南省邵阳市隆回县羊古坳乡雷峰村,18块试验田共107.9亩。9月18日,这片由袁隆平研制的“Y两优2号”百亩超级杂交稻试验田正式进行收割、验收。农业部委派的专家组按照严格的测产验收规程,测得隆回县羊古坳乡雷峰村百亩片亩产达到926.6公斤。杂交水稻大面积亩产

900公斤,使中国杂交水稻超高产研究保持世界领先地位。

4.首座超导变电站建成

4月19日,由中国科学院电工研究所承担研制的中国首座超导变电站在甘肃白银市正式投入电网运行。这也是世界首座超导变电站,标志着我国在国际上率先实现完整超导变电站系统的运行。这个变电站的运行电压等级为10.5千伏,集成了超导储能系统、超导限流器、超导变压器和三相交流高温超导电缆等多种新型超导电力装置,可大幅改善电网安全性和供电质量,有效降低系统损耗,减少占地面积。这座超导变电站,在核心、关键技术上获得了近70项完全自主知识产权。

5.发现大脑神经网络形成新机制

复旦大学脑科学研究院马兰教授研究团队经3年多研究,发现一种在体内广泛存在的蛋白激酶GRK5,在神经发育和可塑性中有关键作用。这一发现揭示了GRK5在神经系统中的功能,以及调节神经元形态和可塑性的新机制,也给神经元发育异常引起的孤独症和唐氏综合征等疾病的治疗和药物研发提供了新的思路。这一发现刊登在美国《细胞生物学杂志》上,被选为研究亮点和封面论文,并被国际医学和生物论文评价系统“Faculty of 1000”选为“必读”论文,《科学》杂志子刊《科学・信号传导》撰文予以重点介绍。

6.世界最大激光快速制造装备问世

华中科技大学史玉升科研团队研制成功工业级的1.2米×1.2米,基于粉末床的激光烧结快速制造装备,这是世界上最大成形空间的此类装备,超过德国和美国的同类产品,使我国在快速制造领域达到世界领先水平。已有200多家国内外用户购买和使用这项技术及装备。我国一些铸造企业应用该技术后,将复杂铸件的交货期由传统的3个月左右缩短到10天左右。该技术被欧洲空客公司等单位选中,用于辅助航空航天大型钛合金整体结构件的快速

制造。

7.发现人肝癌预后判断和治疗新靶标

美国《癌细胞》杂志发表了中国工程院院士、医学免疫学国家重点实验室主任曹雪涛课题组及其合作者的研究论文,报道了其通过深度测序技术进行人正常肝脏、病毒性肝炎肝脏、肝硬化肝脏和人肝癌microRNA组学分析,发现了microRNA-199表达高低与肝癌患者预后密切相关,证明microRNA-199能靶向抑制促肝癌激酶分子PAK4而显著抑制肝癌生长,从而为肝癌的预防判断提供了新的潜在靶标,为肝癌生物治疗提出了新方法。

8.首座快堆成功实现并网发电

由中国核工业集团公司组织,中国原子能科学研究院具体实施,我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆7月21日10时成功实现并网发电,标志着我国在占领核能技术制高点,建立可持续发展的先进核能系统上跨出了重要的一步。 该堆采用先进的池式结构,核热功率65兆瓦,实验发电功率20兆瓦,是目前世界上为数不多的大功率、具备发电功能的实验快堆,其主要系统设置和参数选择与大型快堆电站相同。

9.首座超深水钻井平台在上海交付

中国船舶工业集团公司上海外高桥造船有限公司为中国海洋石油总公司建造的“海洋石油981”3 000米超深水半潜式钻井平台,5月23日在上海命名交付。这座钻井平台是当今世界最先进的第六代超深水半潜式钻井装备,是中国实施南海深水海洋石油开发战略的重点配套项目。该钻井平台投资额60亿元,将用于南海深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业,最大作业水深3 000米,最大钻井深度12 000米,总长约114米,宽90米,高137.8米。平台配置了目前世界上最先进的DP3动力定位系统和卫星导航系统。

10.深部探测专项开启地学新时代

第6篇

    【论文摘要】:黄河河道整治工程的稳定,关键在于根石基础的稳定。险工、控导根石断面的不足,是造成工程出险的主要原因,正确掌握根石坡度情况,无疑为防洪抢险决策提供重要的参考价值。目前,黄河上一直沿用人工锥探的方法来进行根石探测。笔者根据近几年的实践经验,对人工锥探险工、控导根石的有效方法谈几点粗浅的认识。

    1存在的问题

    1.1探测的外边界问题。通常我们在探测时,险工从根石台、控导工程从口石开始向外探测,这可以称作内边界;向外探测至无根石为止,可以称作外边界。探测时,随着水平距的增大,根石深度越来越深,人工锥探的难度也增大,当深度到达15米以上时,需要接3杆以上(每杆5米长),在遇到特殊地质(如淤泥、硬土层等),就无法继续探测。再者,当水平距很大时,就算能探测到根石,也不好判断是该坝的根石还是上游走失的根石。因此,进行根石探测时首先应确定一个合适的外边界,这样不仅可以提高工作效率,降低探测强度,而且能够提高探测质量和精度,缩短探测时间,节省人员,节约资金。

    1.2探测精度较低。现在的根石探测方法和原理决定了它的精度,探测时是否探测到根石、根石的来源及根石有多厚等均无法准确知道,而只能在米格纸图上划出一条坡度线粗略显示。

    在实际操作中,当探测主坝靠溜时,探测船难以按要求部位准确固定,或近或远,或前或后的情况时有发生,所探点不一定在同一条垂直线上,从而影响了探测精度和准确数字,尤其是水流很急的部位,人工锥探将无法进行。另外,船上探测也经常受到限制,在大风天气时也影响探测精度。

    1.3探测资料整理问题。每坝探测完之后都要进行资料整理和分析。现行的根石探测资料整理计算、绘图主要有两种,一种是沿用根石软件探测管理系统。此软件处理缺石量沿用险工根石台、控导从口石开始计算的方法,难免出现误差,计算根石的平均坡度时也存有误差。在一种是人工计算、绘图。把每垛坝岸现场实测的各项数据整理好后,再用人工按实测数据、比例,划出一条坡度线显示出来,然后对照图进行计算、分析每段坝是否缺石或不缺石。这样一来,单凭在图上分析、观察、计算根石量缺与否,是有相当大误差的。有时也可能参照历年探测资料进行对比,是否有无变化,敷衍了事,根本起不到真实的探测效果,失去了根石探测的重大意义。

    1.4探测的安全问题。通过近几年来根石探测的经验来看,根石探测坝垛一般都是常年靠水的工程坝岸,水中探测难度较大,特别是水流速度较大,锥杆高度又在10—12米左右时,探测锥杆难以保持垂直,影响探测精度,且由于探测人员站在船边向下锥探,船在水流的推动下,使船左右摆动,难以固定,加之工作面窄小,安全系是小,容易造成人员落入水中,发生事故。

    2措施与建议

    2.1对根石进行探测时,要确定探测边界。探测边界应控制在22米为宜。按1:1.5坡度计算,根石坡度达到15米时水平距为22米,因为测船长加上内边界到水边的平距就是22米左右。

    2.2要加强根石探测方法的研究,加大投资力度,以高科技含量的探测技术代替传统的锥杆探测。本人的初步想法是:开发研制一套钢架式多用根石探测器。即:由测杆改为测绳探测;由传统的船上探测改为在根石上和船上都能探测;由以前的皮尺丈量平距为行走滑车丈量;水深测量由以前的测杆丈量变为电子显示数据。同时建立模拟试验场地,选择合适的坝岸对根石进行解剖,摸清根石界面及其分布形态。

    2.3对于暂时无法探测的断面,原则不予探测,在资料处理好后可以参照相临断面的情况,一旦具备探测条件时,择机探测。

第7篇

【关键词】楼宇智能化 安全防范 解决方法

中图分类号:X923文献标识码:A文章编号:

一、前言

随着人们生活水平的提高和居住环境的改善,相对应的对安全性要求就会水涨船高。智能楼宇安全防范技术就解决了人们的后顾之忧,极大的加强了楼宇的安全性能。不仅安全性提高,而且还一定程度上能够减少在安全防范措施上的成本,包括人力物力财力等等,而且更灵活便捷。举个例子,在整个安全防范技术应用中,通过报警控制主机集成专业的可视对讲系统或家庭智能终端系统作用就可以看出来,这个系统通过同一的平台,同时管理报警系统、监控系统和门禁系统,一旦发生报警,可自动联动摄像机和门禁系统,进行图像系统监控、记录、门禁的开关动作。相关安保人员足不出户,仅仅呆在监控室就能掌握整个安全情况。

二、智能楼宇安全防范技术在中国的发展与现状

我国对智能建筑中的安全防范技术的探索与实践始于上世纪九十年代初,在这时期里我国的智能建筑主要是一些涉外的酒店和特殊需要的工业建筑,才用的技术和设备主要是从国外引进的。虽然普及程度不高,但是人们的热情却不低,得到设计单位、产品供应商以及业内专家的积极响应,可以说他们是智能建筑的第一推动力。

我国智能化建筑初具规模,在我国房地产业不断发展的背景下,楼宇智能化市场随之迅速成长。楼宇智能化的概念已经越来越深入人心。上海金茂大厦、环球金融中心等应用楼宇智能化的建筑不断出现,目前楼宇智能化在北京、上海、广州、深圳等一线城市高档住宅中应用普遍,成为高档物业的新潮流。闭路电视监控、门禁管理、停车场管理、防盗防灾报警系统等安全防范技术的常规化应用就是一个很好的体现。

三、智能楼宇的安全防范系统的主要内容

1家庭防盗报警系统。防盗报警系统就是在家庭中比较重要的地点区域布设各类传感器,代替钢筋防盗网,主要由保安中心管理主机、家庭报警器、传感器和传输线缆组成。传感器主要有红外线探测器、热感探测器、玻璃破碎探测器、窗磁、门磁等,另外还可以根据实际需要在不同的位置设置不同的传感器,这样不仅仅能够有效地探测非法侵入者,还能够避免业主牢笼中的感觉,可谓一举两得。家庭报警器与保安中心管理主机联网,当出现非法闯入者时,家庭主机报警,管理主机会显示报警地点和性质,保安中心可据此确定出警方案,及时制止犯罪。

2楼宇周界防越报警系统。楼宇周边的环境安全状况直接影响了楼宇的安全,因此,楼宇周界报警系统也是不可避免的。该系统由红外线对射器、接收器、报警主机及传输线缆组成。一般是在小区的围栏上,安装户外型红外多光束智能探测器,组成社区周界不留死角的防非法跨越报警系统。与此同时,控制器采用智能化模糊控制技术,可以避免由于树叶、杂物、风雨或飞鸟等小动物穿越围栏所引起的误报。

3闭路电视监视系统。智能楼宇的闭路电视监视系统是必不可缺的,该系统是指在重要的场所安装摄像机以提供利用眼睛直接监视建筑内外情况的可能,这样,保安人员在控制中心可以监视整个大楼内外的情况,保安人员仅仅只需在监控室,就可以掌握整个大楼的安全情况,大大加强了安全系数。

4、停车管理系统。地下停车场全部设计为固定车智能停车场,不允许临时车进入车场。其固定车辆进出流程为:进场时在小区地面入口处读卡,通过后再到地下停车场入口处读卡,经认可后进入停车场停车;出场时则相反。确保固定车进出流畅,限制其他车辆的进入。根据小区车流量的情况,为了保障车辆的进出流畅,地面任一出入口设计为均可出入车辆。

5、非可视对话系统。本系统采用非可视对讲系统与门禁系统相结合的技术,来实现对小区住宅楼单元出入口的安全防护。具体设置是在小区的每户设有一个对讲分机,通过门口机实现户外人员与房主的通讯,通过管理员主机实现住户、来访者与管理员的三方通讯与管理。非可视对讲子系统是智能综合管理系统的一个有机组成部分,能和其他防范子系统一起有效地完成保安报警的任务,并提高楼宇品位和质量,真正达到智能住宅的标准。

四、安全防范技术的发展

在科学技术发展的今天,安全防范技术已经超重数字化、网络化、智能化和规范化的方向发展。总的来说,是朝着一个更为科学合理的方向迅速发展。

1 数字化

二十一世纪是个技术飞跃发展的时代,数字化技术是几乎所有技术所追求的。作为智能化的安全防范技术,未来发展的方向一定是朝着数字化前进的。数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理,这就是数字化的基本过程。但是目前的很多安全防范技术还是处在模拟数据阶段,这是相对落后的技术。这对于安全设备的布线首先就是一项挑战。此外,在音频视频的传输保存方面既不方面又不快捷,还不能做到数据压缩,很是浪费资源。,虽然现在由许多厂家都宣传自己利用了先进的音视频技术,但还没有完全应用于实际中,将来的发展必将对音视频进行压缩,以便进行分析、传输、存贮。在信号检测处理单元部分,将更多地利用无线技术,减少布线,特别是一些新的技术将会应用在这个领域中。数字化也将为智能安全技术的应用打下基础,为引进其它的先进设备提供保障。

2 网络化

目前在每个安全防范系统中,都单独建有自己的专用网络,由于现在的安全防范技术中个别技术没有得到很好的应用,安全防范系统的网络化没有真正的实现。安全防范系统实现网络化后,人们可以利用Internet随时随地的了解自己的安全状况,当有警情发生时,可以随时知道并第一时间自动的通知到相关部门进行及时处理,减少损失。并向着IP的智能安防系统发展。

3 智能化

随着各种相关技术的不断发展,人们对安防系统提出了更高的要求,安防系统将进入注重智能化阶段。在安防系统智能化后,可以实现自动数据处理,信息共享,系统联动,自动诊断,并利用网络化的优势进行远程控制、维护。先进的语音识别技术、图像模糊处理技术将是安防系统智能化的具体表现。

4 规范化

目前,在安防系统中,各国都有自己的规范文件,但是对使用的技术却没有像电信一样有着全世界统一的技术规范,因此可能会造成相互信息的通信、共享、管理造成一定的混乱。只有这样才能建立更大的区域联合安全防护网络,最大程度的提高安全性。

六、结束语

随着社会科技的进步,安防系统将面临着激烈的挑战。人们对楼宇智能化技术提出了更高的要求,这久迫使我们要适应信息时代的要求,充分利用各种新技术,不断完善安全防范技术。智能楼宇的广泛应用,使得我国的智能楼宇安全防范系统的设置技术越来越成熟,随着智能楼宇的不断发展以及我们施工的经验的不断丰富,我国的智能楼宇建设应用必能向上一个新的台阶,其安全防范系统的应用也会越来越高效。

参考文献:

[1] 杨勇; 江楠.楼宇智能化技术的现状与发展趋势第二十五届中国(天津)2011’IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[中国会议]2011-09-01

[2]宋诗波.LonWorks网络安全防范技术及解决方案研究[学位论文] .重庆大学2007-04-01

[3]刘希清.安全防范技术与建筑智能化系统(下) [期刊论文].工程设计CAD与智能建筑2000-12-05

[4]王铭文.联网型建筑安全防范系统的设计与实现[学位论文].重庆大学2007-03-01

第8篇

关键词:维吾尔文 手写体 在线识别

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)12-0000-00

Abstract:Uygur language is an agglutinative language with words as its basic unit. Because of the different positions in the word, the letters have different writing deformation. At present, the development of handwriting technology is still lagging behind the Chinese and English languages. On the basis of analysis of the structure of Uygur language, characteristics of word formation and input habits, etc. this paper Summarizes the impact of agglutinative language on handwriting recognition, Mainly discusses the process of implementation of the Uygur handwriting recognition system and related key technologies, Hope that through the analysis and verification of these technologies, implementation of the Uygur handwriting recognition system.

Key Words:Uygur Language, Handwritten text, On-line Recognition.

1 维吾尔语手写体识别的特点

维吾尔语是以单词为基本单位的黏连语,与阿拉伯语相似,书写形式从右到左,字母粘连,字母因在单词中位置的不同而具有不同的书写变形。目前,对于维吾尔语的手写识别通常有两种解决思路,一种是直接对整个单词进行整词识别,这种方法可取的特征比较丰富,但需要建立大量的单词数据库;另一种思路是先进行单词(或粘连字母序列)进行切分,再对切分后得到的单个字符进行识别[1][2]。

维吾尔文中有32个字母,如下:

?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ?? ?? ?

同时,每一个字母有多种形式:

(1)有四种形式的总共有24个字母:

??? ??? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???? ?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?

如: ?, ?, ?, ? 都表示一个字母,共4×24=96个。

(2)有八种形式的总共2个字母:

?? ? ??

如:? ? ? ? ? ? ? ? 都表示一个字母,共2×8=16个。

(3)有两种形式的字母总共有6个:

? ? ? ? ? ?

如:? ,? 都表示一个字母,共 6×2=12个。

(4)附字符形式有 ? ? ? ? 等四个。

总共有128个形式。

为方便联机识别,本文把所有的维吾尔文字母笔画符号根据它在维吾尔文字母笔画符号中的作用分为几类,在样本训练时分类封装:

(1)简单符号。最普通的维吾尔文字母符号,例如"?"、 "?"、"?"、"?"、"?"、"?"、"?"等都属于这一类。

(2)复杂操作符。右边、上边和下边都可能存在笔画的维吾尔文字母符号,例如?、?、?、?、?、?、?、?、?、?等。

(3)两个字母音节符号。一个辅音字母加元音字母组成的两个字符音节。例如:??、??、??、??、???、???、???、??? 等。

(4)三个字母音节。如:???、???、???、???、???、??? 等数量较多。

2 维吾尔语手写体在线识别的过程分析

2.1 预处理

预处理是手写识别的基本阶段之一,对于提高识别率来说至关重要。

(1)几何处理。预处理阶段的主要任务是减少噪音,消除硬件干扰和书写晃动并规格化采集到的笔迹信息。目前普遍使用的是缓和、过滤、重取样和规则化。①将一个点和它相邻三个点进行平均分配并对点的连续序列之间的空间距离进行重新取样,从而缓和在线信息的硬度。②调整手写体笔迹的水平垂直维度,使得手写体的大小标准化,接着将切比雪夫第二类型低通过滤器应用于规格化笔迹中,以消除由时间和空间取样引起的噪音。③利用过滤器缓和减少冗余点,用统一方法对符号重新取样,并用顶点删除方法将书写速度标准化。

(2)基线探测。基线探测是用来获取文字方向和字符间连接点位置的重要信息,可用于处理倾斜、字符切分和特征提取。对于在线识别来说,主要用于探测延缓笔画或消除延缓笔画、字符切分和特征提取。

很多基线探测方法都是基于几何方法提出的,从离线或印刷体应用中借鉴而来。这些逻辑方法分析了手写体表面结构,以辨别所搜索基线的笔迹相关点,几何方法中最著名的就是直方图映射,是Eraqi和Abdelazeem在阿拉伯文字的识别中最先使用的方法,包括两个阶段:第一个是基础阶段,允许探测均衡相邻的点集。第二个阶段是通过第一个阶段找出的最密集的点集空间来测量验证整体结构。首先,从原始输入笔画中切分出第二笔画。其次,用水平映射从阴影中提取主要基线。最后,根据对特征和主要基线的估计来计算每个连体段的局部基线。[3][4]

(3)处理延缓笔画。在维吾尔语手写体中,延缓笔画多出现在字符的上面或下面,可以用一种特殊连接笔画将延缓笔画与字符本身联系起来,通过分支界定法中的双图形方法来处理连接变化,以区分不同的字符。借鉴阿拉伯文手写体识别的方法,以产生直接串法来调整次序,在这些词序中,延缓笔画是用不同顺序书写出来的,通过对字符的模糊掩盖包含在特征载体中,在合适的字符体中用延缓笔画映射算法来合并延缓笔画,此映射算法包含两个步骤,即探测延缓笔画和在合适的经处理的点序列字符体中合并延缓笔画。

2.2 特征提取

特征提取的目的在于,通过提取和计算输入信息最相关的特征或参数来得到字符分类,粘连体文字使用的代表性的输入信息很多,包括视觉描述符,比如遮蔽区域、凹陷处和环等。几何描述符也有广泛应用,比如切线、连接角、相对速率、笔画长度和方向,以及连续点之间的距离等。除此之外,输入信息的坐标也被用来提取时序性特征,比如曲线运动速度和角速度。在阿拉伯文手写体识别中,甚至有研究人员提取到字符特征的神经生理学和生理力学的方程式参数,描述的是手写体的曲线运动速度。此外,Freeman链码是最简单的特征之一,也是普遍使用的特征,主要使用的freeman链码的三种类型为:长笔画、短笔画和抬笔。特征矢量包含方向码,描述的是被切分的笔画、每一笔画的长度、斜率以及坐标系等。[5]

2.3 切分

切分指的是获取识别算法必须处理的既完整又有意义的单元。在维吾尔文手写体识别中,包括两个方面,一是处理的是单个字符,关注的是线条探测。第二个方面,集中在识别单词或连体段,将输入体切分为多个单元,这是一项具有挑战性的工作,目前可查的高效算法不多。

(1)整体法。这一方法所提取的信息代表的是在空间或时间上切分出的一个完整的字符或字符串,待识别的字符或字符串是识别中不可切分的统一体。这一统一体必须包含在特征库中,因此,具体应用上来说,整体法在词汇量较少的情况下适用,对大词汇量应用来说较难实现。

(2)分析法。在分析方法中,对一个字符有效识别的基础是识别单元是正确有效的,错误的切分使识别没有意义。最早采用外在切分分析方法的是Njeh 等人基于阿拉伯语手写体识别开发的,手写体由一系列基本知觉特征编码和整体知觉特征编码相对应组成。基于在线手写体的beta椭圆理论,使用模糊集理论来检测基本特征,使用遗传算法来检测整体特征,该切分算法的主要思想在于将一个曲线分解为欧氏空间的凹凸性概念,为了避免出现长度非常短的分段,在分段曲线长度中应用了临界值,而分段曲线长度代表着构造曲线的分段线性段的长度总和。经过四个阶段将笔画切分成字母,这四个阶段是:任意切分、增强切分、连接连续接头和定位切分点。

遗传算法用于找出字符的最佳组合以重建序列。基本思路为将每一笔画分为一组称为标志的小分段,这些标志代表了线、弧或环。计算两组连续矢量之间角度变化的平均值,若所计算的值超过某一界限值,则这一个点能作为弧形末尾的候选点,然后此过程从下一个点重新开始。使用环检测方法找出环并删去位于环上的额外的候选切分点,以此来终止切分。分析方法的优点是将字符的识别问题分为词素、字符或笔画识别的互补子问题。这让分析方法适应了大词汇语境中的字符识别问题。[6][7]

2.4 识别

识别模块实际上是分类算法的具体应用,使用训练数据分类基本单元,包括了测试模式与每个类别的基准模式的对比。模式相似度用于判定哪个模式对未知模式最匹配,目前可用的识别方法很多,如决策树、动态规划、模板匹配、HMM、神经网络、k最近邻算法以及相关技术的串联或并联。

(1)决策树。决策树也称为判定树,是一种有指导的学习方法。决策树代表着决策及的树形结构,可以根据训练集数据构造出决策树。如果该树不能对所有对象给出正确的分类,就选择一些例外加入到训练集数据中。重复该过程,知道形成正确的决策树。决策树方法首先对数据进行处理,利用归纳算法生成可读的规则和决策树,然后使用决策树对新数据进行分析,本质上是通过一系列规则对数据进行分类的过程。将每个字符集根据笔画数分为若干个子集,并用几个简单的整体特征加以分类,这些特征包括宽度和高度之间的比例或其倒数、主要笔画的x和/或y方向的极小值和/或极大值的数目和序列。将每个笔画的斜率分类到四个方向中的其中一个,在此阶段中,预处理的数据进入到决策树中。

(2)动态规划。动态规划是解决多阶段决策过程最优化的一种常用方法,对于在线手写体维吾尔文的切分预识别,它可以看作将手写笔画序列分解为单个字符的最小代价决策过程,因此,只要定义合适的代价函数,应用动态规划算法将可以有效地确定手写体的最佳切分路径。

将切分过程分为预切分和基于识别的切分两个阶段,在预切分阶段,根据维吾尔文手写体笔画的结构特征定义候选且分段的代价函数,并利用动态规划算法寻找具有最小代价的切分路径,预切分结果通常具有一定的冗余度,即过切分,在基于识别的切分阶段,预切分结果输入神经网络分类器进行识别,并根据分类器给出的类概率和切分块的位置等结构信息确定代价函数,应用动态规划算法寻找最佳切分路径。[8][9]

(3)模糊法。在线阿拉伯文手写识别系统曾成功应用了这一方法。使用遗传算法来选择由模糊神经网络识别出的最佳组合字符,使用模糊学习向量量化(FLVQ)算法对笔画的结尾标志进行分类,而其他标志以使用描述简单典型特征的模糊语意词为特征,模糊规则用于预处理和后处理来规格化输入和输出,HMM应用于模糊规则中,来识别基本形状。[10]

(4)统计分类器。一般来说,统计分类器更可靠,但也更复杂,其要求大量数据来做训练。识别系统的训练过程根据的是自组织映射(SOM)和模糊k最近邻算法(FKNNA)。基于统计的方法,主要利用字符的整体形状信息,把观察对象表达为一个随机向量(即特征向量),将模式类表达为有穷或无穷个具有相似数值特性的模式组成的集合。识别是从模式中提取一组特性的度量,构成特征向量来表示模式,然后通过划分特征空间的方式进行分类。

3 结语

维吾尔语作为新疆维吾尔自治区的官方语言之一,目前手写技术的发展仍然滞后,本文在中英文、阿拉伯文等手写识别技术研究的基础上,从维吾尔语言文字的结构、构词特点和输入习惯等特征出发,总结分析了黏着性语言对手写输入识别的影响,探讨了实现维吾尔文手写识别系统的过程和相关关键技术,以期通过对这些技术的分析、验证,实现具有实际应用水平的维吾尔文手写识别系统,为改善新疆地区人民使用电子设备的便利性作出一些贡献。

参考文献

[1] 万芳.联机手写维吾尔文字识别技术的研究与实现.新疆大学硕士学位论文,2007.

[2] 阿力木江.亚森,哈力木拉提.买买提.维吾尔文联机手写识别的预处理和特征提取.新疆大学学报,2011.

[3] 玛依热.依布拉音.联机手写维吾尔文字母与单词识别研究.武汉大学博士学位论文,2013.5.

[4] 袁保社,吾守尔.斯拉木.一种手写维吾尔文字母识别算法.计算机工程,2010.

[5] Mahmoud, Sabri A.; Ahmad, Irfan; Al-Khati, Wasfi G. KHATT: An open Arabic offline handwritten text database. Pattern Recognition .2014.

[6] 谭福秀.基于移动平台的联机手写维吾尔文识别.西安电子科技大学硕士学位论文,2011.

[7] 戴笑来.基于移动平台的联机手写维吾尔文单字符及单词识别.西安电子科技大学硕士学位论文,2012.

[8] 姜文.维吾尔文单字符Gabor特征提取与识别.西安电子科技大学硕士学位论文,2012.

第9篇

关键词:瞬变电磁;激发极化;综合物探;含水性;安全

在煤矿生产中,水害是影响掘进工作面安全生产的重大灾害之一。我国煤炭生产能力日益增大,采空区积水、构造及陷落柱导含水等对煤矿安全生产构成极大威胁。同时,由于小煤窑无序开采、越界开采造成的未知老空水问题日益突出。因此,查明掘进工作面前方含水性,为煤矿防治水及安全生产提供依据很有必要。近年来,运用瞬变电磁法、钻孔激发极化法等综合物探方法,在掘进工作面进行探水取得了较好效果。

1 综合物探方法原理与优缺点

1.1 瞬变电磁法

瞬变电磁法也称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods),简称TEM,它是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场,用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布,来解决有关地质问题的时间电磁法。具有对水体反应灵敏,横向分辨率高,工作效率高等优势。

但其缺点也很明显,主要有:测量信号弱、装置参数设置较复杂、受掘进机、巷道底板的铁轨、工字钢支护、锚杆支护、运输皮带支架等各种金属设施影响较大、数据分析复杂,结果多解性较高等。

1.2 钻孔激发极化法

激发极化法是根据岩矿的激发极化效来探测未知水源的一种电法勘探方法。在向目标体充放电过程中,由于电化学作用引起一种随时间变化而变化的电场现象,称为激发极化效应(IP效应)。激发极化法以该效应为理论基础,通过观测目标体激电效应,以探测目标区域地质情况。

钻孔激发极化法是针对以数量有限的探孔推断前方水文地质情况具有很大的局限性,无法确定前方岩层赋水性的三维空间分布情况的这种情况,而提出的利用探孔进行激发极化法超前探水。其工作方式是将测量探头从孔口10m处开始测量,每1m进行一次采集数据(每次同时采集视电阻率值和视激发极化值),直至推进到孔底为止,可以对钻孔周围和孔底30m范围内进行探测预报。探测时电阻率法和激发极化法同时进行,可得到多种参数的探测数据,能将数据自动进行处理、分析和预报,可以对富水体及导水通道等有害地质体进行精细有效的探测预报,是一种全新的矿井巷道超前探水预报仪。可大大减少钻孔探测数量,节省时间和成本,提高工作效益,同时又提高煤矿井下巷道掘进隐伏水患的排除能力。

2 综合物探应用效果

2.1 物探结果

在晋煤集团某矿43133掘进工作面401m进行瞬变电磁法进行探测后,顺层探测方向探测结果为图1。结果中圈定低阻异常一个,推断其为前方采空区水影响。钻孔激发极化法探测结果如图2,采用钻孔频率域激发极化法的视电阻率和视极化率二参数进行探测。结果中视电阻率和视极化率在距钻孔口的29m-53m段出现异常区域,从探测数据曲线的形态分析,该段钻孔周围应可能有含水体。

2.2 钻探结果

矿方开展正常钻探时前方未有异常情况。根据物探结果在左帮补加钻孔,在40m处出水,与探测结果相符合。

3 结束语

(1)钻孔激发极化法探水技术是钻探与物探的有机结合,可以避免磁场,金属等外界干扰因素;具有操作方便、花费较低、结果通俗易懂、不易受现场干扰等优点,具有较大的煤矿应用性,可有效地解决煤矿井下巷道掘进头隐伏水患的预报问题,确保巷道掘进过程中的安全。

(2)利用瞬变电磁法、钻孔激发极化法综合探测,之后相互印证解释结果,大大减少了瞬变电磁法探测结果的多解性,可以提高物探结果分析解释的准确性。

参考文献

[1]吴有信,韩东亚,王琦.煤矿深部开采地质保障中的综合物探技术应用[J].工程地球物理学报,2009(02).

[2]吴有信,方舍珍.综合物探在煤矿深部开采与灾害防治中的应用[A].中国煤炭学会矿井地质专业委员会2008年学术论坛文集[C].2008(09).

[3]李玉宝.煤矿井下物探技术发展回顾与展望[A].第九届全国采矿学术会议暨矿山技术设备展示会论文集[C].2012(08).

[4]刘国兴.电法勘探原理与方法[M].北京:地质出版社,2005:95-105.

[5]激发极化法电法勘探[M].阎立光,等译.北京:地质出版社,1983.

第10篇

气象二级期刊有哪些?对于现在的很多专业学者来说,应该都是会需要撰写论文并且发表的吧,特别是需要评定职称的,更是会规定期刊发表,就比如说二级期刊,今天小编就给大家介绍几本气象方向的二级刊物,大家可以作为投稿选择。

《气象科技进展》(双月刊)是气象科学领域综合性期刊,主办单位:中国气象局培训中心,主管单位:中国气象局,气象科技进展将及时通过多个栏目阐释气象及相关领域科学技术的最新进展。在气象科技进展期刊成功发表的论文有:像素扭曲与有效对流观测范围,5—8月东北冷涡降水过程统计特征及其降水特征对比研究,沙尘天气及沙尘气溶胶影响的研究进展等等。

气象学报主办单位:中国气象学会,主管单位:中国气象学会,旨在反映我国大气科学领域中最新科研成果,为大气科学研究提供学术交流阵地,以推动我国大气科学基础和理论研究的发展,服务于我国气象现代化建设事业。被气象学报成功收录的论文题目有:南京雷达中气旋产品特征值统计分析,不同形状冰晶权重假定对冰云光学和辐射特性的影响,中国探空观测与第3代再分析大气湿度资料的对比研究等等。

《大气科学》主要报道大气科学领域的创新性研究成果,刊登动力气象学、天气学、气候学、数值天气预报、大气物理学、大气化学、大气探测、人工影响天气和应用气象学等论文,在大气科学期刊成功标题有:冬季北大西洋涛动与中国北方极端低温相关性的年代际变化,近30年全球干旱半干旱区的蒸散变化特征,黄山层状云和对流云降水不同高度的雨滴谱统计特征分析,位涡倾向在Muifa台风路径转折中的应用等等。

以上这三本气象类刊物都是成功评职人员反馈回来的单位认可的期刊,您可以根据小编介绍的期刊简介及已发表的论文来准备自己的论文,或者直接咨询本网站在线编辑老师,让他们帮助您,使投稿过程更加顺利。

第11篇

关键词:地下公共建筑;电气;消防设计;火灾;特点;现状

一、地下公共建筑

(一)地下公共建筑的概述

随着城市化水平的不断提高,城市空间拥挤、交通阻塞、环境恶化、资源匾乏等问题愈演愈烈。而在考虑到美观、采光等因素以后,在很多已经密集开发的地区很难有向高空发展的机会,而只能向地下发展,这已成为增强城市功能,改善城市环境的必要手段。建设地铁已成为许多国家缓解城市交通矛盾的重要手段;城市中心区的立体化开发已成为解决城市中心区空间拥挤、地面环境恶化的重要方法;建设地下管线综合管廊成为增强城市功能、提高城市抗灾能力的重要途径。城市地下空间作为城市空间资源的重要组织部分,己越来越受到人们的关注。在开发城市地下空间的过程中,以地下交通、商业、文化、娱乐休闲为主要功能的城市地下公共建筑在改善城市整体功能结构和优化城市风貌中的作用也日渐显现出来。

(二)地下公共建筑的现状

1、使用功能复杂

目前, 许多地下公共建筑集中了商场、超市、餐厅、办公、娱乐、交通于一体, 形成人流、车流纵横交错, 如西安骡马市地下商业街。

2、建筑规模大

近年来, 在我国不少城市都建有数万至几十万平方米的地下公共建筑, 如北京中关村广场, 地下建筑面积50万平方米。

3、人员密度大

主要集中在歌舞娱乐放映场所, 特别是近年来,出现的 慢摇吧! 在高峰期, 人员拥挤, 人员密度远远超过有关规定。

二、地下公共建筑火灾

(一)地下公共建筑火灾特点

地下建筑,是指建造在岩石和土层中的比附近地面标高低2 m以上的用于商业目的的建筑。就其建筑形式而言, 可分为附建式和单建式两大类。附建的地下建筑都是附建在高层或多层建筑的地下, 其层数有1 层、2 层、3 层甚至更多层。

1 、照明不足, 发烟量大, 人员疏散困难

地下建筑完全靠人工照明,地下人工照明比地上建筑的自然采光差, 加之火灾时, 普通照明电源切断, 仅依靠应急照明, 人的视觉完全靠应急照明和疏散标志指示灯保证。由于火灾时发烟量与可燃物物理化学特性、燃烧状态和供气程度有关, 而地下建筑一般供气不足, 因此阴燃时间较长, 故发烟量较大。如果没有应急照明,建筑内将是一片漆黑, 人员根本无法逃离火灾现场。再加上烟雾,人员疏散更为困难。

2 、火灾燃烧状态受出入口的供气状态影响大

当火灾时就进只有一个出口, 在火灾初期, 与地面唯一的连通口就成为外部空气的进入口和内部烟气的排烟口, 随着火灾的扩大,烟与空气的中性面逐渐降低, 最后成为烟筒。当附近有两个或两个以上的出口时, 自然排烟与空气的进入口是分开的, 火灾时一个出口可能是进气口,另一个可能是排烟口, 依风向而定。

3 、火场温度高

地下商业建筑发生火灾时热烟气很难排出, 散热缓慢, 内部可燃物多, 空间温度上升快。多次研究比较表明, 地下商业建筑火灾会较早地出现“ 爆燃” 现象。火灾房间空气的体积急剧膨胀,CO、CO2等气体浓度迅速增加,温度也会急剧升高。

4 、较易出现“ 轰燃” 现象, 且出现时间较早, 泄爆能力差

因为地下商业建筑的排热性差, 热量积累较快, 地下商业建筑火灾比地面建筑火灾更易发生“ 轰燃” , 且出现的时间更早。由于地下商业建筑基本上是个封闭体,易燃易爆物品发生爆炸时, 泄爆能力很差。

5 、可燃物量大、火灾危险性高

由于地下商业建筑可燃物多、量大, 因此很容易发生火灾, 并且一旦火灾发生, 燃烧猛烈且燃烧持续时间长。

6 、扑救困难

地下商业建筑的火灾比地面建筑的火灾扑救要困难得多, 由于地下商业建筑构造复杂, 烟多温高, 视线差, 导致火情侦察、指挥员决策、火场通讯指挥都很困难。

(二)火灾及其危害

火灾对人类和社会造成的破坏非常巨大。其造成的损失大大超过其直接财产损失。直接和间接财产损失、人员伤亡损失、消防扑救费用、保险管理费用以及投入的火灾防护统称火灾代价。根据世界火灾统计中心以及欧洲共同体研究的结果,大多数发达国家每年火灾损失占国民经济总产值2%左右,而整个火灾代价约占1%。根据联合国世界火灾统计中心提供的资料,近年来,在全球范围内,每年发生的火灾就有600一700万起,有65000一75000人死于火灾。由此可见,火灾防治是人类社会的一项长期的艰巨任务。最近一、二十年来,我国正处于火灾形势比较严峻的时期,火灾的次数和损失均居高不下,尤其是发生了多起特大和重大火灾,有的还造成了严重的群死群伤事件。例如新疆克拉玛依友谊馆火灾、河南东都商厦火灾中的死亡人数均超过300人,衡阳特大火灾死亡消防队员20人,其影响震惊中外。

三、地下建筑消防电气设计

随着国家经济的发展, 人们的生活环境也发生着重大的变化, 建筑也向着功能化、智能化的方向发展着。在地下建筑中, 固定消防设施的安装也提升了建筑本身的安全系数。完善的消防电气系统是保障建筑物内各种消防用电设备及时可靠运行, 有效地进行人员疏散、物资保护和控制火势的蔓延。

(一)确定消防用电负荷

建筑的消防用电负荷分为一级、二级、三级,地下建筑的消防用电负荷分为一级、二级。在对建筑进行消防电气设计时, 应根据《建筑设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》等相关消防技术规范来确定,地下公共建筑的消防用电负荷确定后方可进行后面的电气设计。

(二)、充分保证消防供电、配电系统的自主性

消防供电及其他防灾系统用电, 当建筑物为高压受电时, 宜从变压器低压母线处分回路自成供电体系, 即独立形成消防供电系统。消防系统电源的供电负荷等级, 在建筑工程供电系统中应处于最高供电等级, 自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性。在实际应用中, 常会出现一些手动与自动的问题, 例如在一级负荷的供电系统中, 双重电源供电的高压单元回路在任一回路故障时,其高压侧母联开关不能联锁投入工作; 一路高压供电而另一路为自备发电机供电的一级负荷系统, 高压故障而发电机不能自动投入到低压侧母线上供电。这些情况的出现, 为消防供电系统的安全造成了隐患, 因此对于应自动联动的一定要保证其工作状态的可靠性。消防配电线路与一般配电线路应严格分开, 但在有的设计中, 往往是注意从配电室引至消防控制室配电箱这一段的供电可靠性, 而忽视了各层消防用电设备供电的可靠性, 如电动防火门、防排烟风机等, 并没有形成消防专用供配电系统。

(三)消防用电设备的配电线路应有足够的安全性

消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要, 其敷设应符合下列规定: 暗敷时, 应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于 30mm, 明敷时,应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽;当采用阻燃或耐火电缆时, 敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施;当采用矿物绝缘类不燃性电缆时, 可直接敷设; 宜与其它配电线路分开敷设; 当敷设在同一井沟内时, 宜分别而置在井沟的两侧。”消防电气线路在施工中属于隐蔽工程, 因此在设计时, 线路的安全性是应该从重考虑的, 只有这样方能使消防用电设施在火灾时能够正常进行工作。在消防验收时, 建计单位应将消防电气的隐蔽工程材料进行送审, 这是验收工作的一个重要环节。

地下建筑防火要求很高,发生火灾时,应自动启动相应区域的应急照明,强行关闭一般照明回路。应急照明可选择仅用消防中心的计算机控制而禁止用监控计算机或现场控制,也可选择都有控制权。另外,控制系统要具有良好的可扩展性、开放性和电磁兼容性。

(四)火灾自动报警系统

1、火灾探测器的设置

地下汽车库的火灾探测器选择感温探测器,其他场所选择智能型光电感烟探测器。封闭的楼梯间单独划分一个探测区域,并每隔 3 层设置一个智能型光电感烟探测器。消防电梯与防烟楼梯间合用的前室分别单独划分探测区域。由于前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通,是人员疏散和消防扑救的必经之地,且火灾时烟气容易聚集,故在电梯前室设置智能型光电感烟探测器。备用柴油发电机房采用气体灭火装置配套的感烟、感温探测器及气体灭火控制盘。气体灭火控制系统的报警、放气、故障等信号要反馈给大厦的火灾自动报警系统。

2、手动火灾报警按钮与消火栓按钮的设置

手动报警按钮选用智能型报警按钮 ( 带地址编码 ),含电话插孔。手动报警按钮主要设置在电梯前室、楼梯前室及公共走廊等公共出口部位。设置的手动报警按钮要保证“从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于 30m”的规范要求。消火栓按钮既能向消防控制中心报警,同时能直接启动消防水泵。消防水泵启动后点亮消火栓启动指示灯。每个消火栓箱处设置一个消火栓启泵按钮。

3、火灾应急广播扬声器的设置

在合用的电梯前室和公共走廊、大会议室、地下汽车库、大厅等部位设置火灾应急广播扬声器,并遵守规范“从一个防火分区内的任何部位到最近的一个扬声器的距离不大于 25m”及“走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于 12.5m”的规定,设置火灾应急广播扬声器,以利于火灾应急播放疏散指令。

4、消防专用电话的设置

消防控制中心设置消防专用电话总机。在消防水泵房、备用柴油发电机房、计算机房、高低压配电房、主要通风与空调机房、排烟风机房、消防电梯机房等部位设置消防专用电话分机。

(五)消防联动控制系统

1、消防水泵的控制

其控制方式有三种:一是通过火灾现场的消火栓按钮直接启动消防泵;二是在消防控制中心通过手动按钮直接启停消防泵;三是消防联动控制器通过总线编码输出模块控制消防泵的启停。消防泵的启动信号的反馈通过一个输入模块进行监测。消防泵的主、备用状况可通过输入模块监控。消防稳压泵的运行、停止、故障状况的监测通过输入模块来进行。

2、自动喷水灭火系统的控制

当火灾发生时,玻璃球喷头熔破,水流通过破裂的喷头向外洒水,随着水的流动及管网压力的降低使水流指示器、湿式报警阀、压力开关相继动作,延时 20s 后,通过输入模块将报警信号传至火灾报警控制器,进行逻辑判断,确认火警后发出声光报警信号,启动喷淋水泵等消防设备。喷淋泵的联动控制,除无现场报警按钮控制外,其他基本上与消防水泵的控制相同。

3、防排烟控制

当火灾报警控制器确认建筑物内某层发生火灾后,由消防控制中心的联动控制系统中装于现场的智能输入输出模块输出电信号,电信号通过继电器接通火灾层及相邻上、下两层的排烟阀、送风阀,并启动相应的排烟风机和正压送风机,停止相应防火分区内的空调风机并切断非消防电源,关闭相应区域内的空调通风防火阀,同时将停止信号反馈至消防控制中心。在消防控制中心内可设置手动启动停止按扭,以便对机械防烟、排烟风机进行应急控制。

4、应急照明控制

应急照明由双电源末端自动切换箱供电,两路市电互为备用,当发生火灾时,火灾应急照明及疏散指示照明应自动点亮。如果两路市电电源完全中断,应急照明及疏散指示照明依靠自带的蓄电池组供电,连续供电照明时间不小于30min。

5、气体灭火系统控制

当气体灭火控制盘监测到任一探测器报警时,启动声光报警器。当感温、感烟探测器同时报警,通过体灭火控制盘延时 30s 后,启动放气阀喷放灭火剂灭火。当控制盘接到喷洒信号后,启动放气门灯,提示柴油发电机房正在自动灭火,切勿入内。同时,通过控制装置的接口,将有关信息传送至消防控制中心。

四、结束语

本文从地下公共的特点着手,具体的分析了地下公共建筑物火灾的特点及现状,结合现实问题,提出了科学的地下建筑物火灾消防设计应注意的几个大的方面,同时仔细的阐述了地下公共建筑防火应对措施。

同时在论文的写作过程中也遇到了无数的困难和障碍,都在同事和老师的帮助下解决了。在图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的老师和朋友,在我写论文的过程中给予我很多有关素材,还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和同仁批评和指正!

五、参考文献

[1] 《中国防火业务全书》

[2] 国家标准《建筑设计防火规范》GB J16- 87( 2001版)

[3] 国家标准《人民防空工程设计防火规范》GB50098- 98( 2001版)

[4] 公安部消防局. 中国火灾统计年鉴. 中国人民公安大学出版社,2000版

[5] 李耀明,郝震.谈地下建筑火灾的特点及预防措施[J]. 武警学院学报,2003 ,12 , 第19 卷第6 期.

第12篇

关键词:网络自组织;自治愈;中断探测;中断补偿

Abstract: In an LTE-Advanced network, the self-healing function detects and locates faults promptly, accurately, and automatically by processing network statistics. It can also recover or compensate for any breakdowns for consistent, high-quality communication. This article introduces outage detection, based on a clustering algorithm, and compensation based on a genetic algorithm. We simulate these algorithms to validate their purpose and efficiency.

Key words:self-organizing network; self-healing; cell outage detection; cell outage compensation

LTE-Advanced系统是3GPP长期演进(LTE)的进一步演进系统,采用更宽频段的传输和频谱共享,全面引入家庭基站和中继站,采用增强型的多输入多输出(MIMO)、多点协作(CoMP)、载波聚合等先进技术,从而引入了大量的参数和数据处理,这些将增加网络配置及优化的复杂度,提升网络运维的人工成本和经济开销。在这样的背景下,欧美主流高端运营商提出了网络自组织(SON)技术,从而实现网络自配置、网络自优化和网络自治愈3个目标。

自治愈是本文讨论的重点,也是SON三大组成部分(自配置、自优化、自治愈)中最复杂的一点。3GPP协议TS 32.541中描述了自治愈功能,从2009年5月Release 9中3GPP TS 32.541 V0.2.0到2012年9月Release 11中3GPP TS 32.541 V11.0.0,从OAM(运维管理中心)的自治愈概念及需求一直到网络自组织中的自治愈概念及需求,对中断的场景、自治愈流程以及商业层级和协议层级的需求做出了循序渐进的完善[1]。

1 自治愈技术

自治愈功能能够自动、快速、准确地检测和定位影响网络性能的故障,并进行自动恢复,以确保用户连续、高质量的进行通信。其目的是当发生小区中断时,通过快速的探测定位中断小区并通过小区中断补偿措施来缓解网络性能恶化。具备自治愈功能的小区能独立或联合地调整无线参数及相关算法,使无线系统性能损失降到最低,同时还大大降低维护成本和人员投入[2]。

可能导致小区中断的网络故障原因有很多,比如硬件和软件故障,网络连接失败,甚至是错误的配置参数都可能导致小区中断[3]。

为了实现网络自治愈,要求移动蜂窝网络具有小区中断探测和小区中断补偿两部分的功能。其中小区中断探测是自治愈的基础和前提,小区中断补偿是自治愈的核心和关键。一个自治愈中断管理的场景如图1所示。

中断探测模块收集来自移动台(UE)、基站(eNodeB)、运维管理中心(OAM)的测量数据,对它们进行分析处理从而判断是否有小区发生中断;若有,则触发中断补偿功能,调整相邻基站的无线参数,以补偿中断用户恶化的服务质量。图1中的中间基站发生了中断,通过补偿算法,其相邻小区提高了覆盖,补偿了中断小区造成的覆盖漏洞。补偿后还需要对该区域进行实时监控并评估补偿后的网络整体性能,以保证达到补偿的目标,且尽量不对补偿小区中的原有用户产生过大的影响。

1.1 小区中断探测

小区中断探测机制在实施中首先需要收集来自UE、eNodeB、OAM等的测量信息,并提取能够准确判断小区性能中断的数据信息。中断探测收集参数过程如图2所示。假设eNodeB1发生了中断,UE1是eNodeB1服务的一个用户,UE2是eNodeB2服务的一个用户,它们均可以接收到来自服务小区和邻小区的信号。OAM通过发现eNodeB1上报的用户参考信号接收功率(RSRP)突然下降,或者通过发现eNodeB2中的用户信道质量指示(CQI)突然升高,均可以判断eNodeB1可能发生了中断。图2中右侧描述了UE、eNodeB、OAM可以收集到的用以实现中断探测的参数。可探测和提取的数据信息并不是完备的,而无线网络的性能又是时变的,所以需要高效的小区中断探测方法在有限的探测信息前提下实现准确地小区中断探测。

1.2 小区中断补偿

小区中断补偿的目标是缓解中断小区的服务质量下降,通过自动调整相邻小区的无线参数来达到运营商制订的补偿要求。通常是调整相邻小区天线的下倾角和方位角,或者发射功率[4]。但是调整相邻小区的无线参数意味着对该区域的原有用户产生一定程度上的影响。运营商在制订补偿策略时,首先确定中断小区的补偿小区,以图3为例,为其内圈相邻小区,外圈小区虽然不会因为中断补偿机制调整无线参数,但性能会受到一定程度上的影响。具体的无线参数调整方案会因为不同的小区需求而发生变化。所以运营商在制订策略时,需要考虑每一个补偿小区的必要需求,中断区域补偿后覆盖和容量间的平衡,以及补偿小区性能下降和中断小区性能增强之间的平衡。

1.3 中断探测和补偿的评价机制

评价中断探测机制通常利用如下指标:

·探测延时:Tdetect -Tfail,即中断发生了多久以后,中断才被探测到。

·成功探测的概率:Ndetect / Nfail,即实际发生的中断次数中被正确探测到的概率。

·错误探测的概率:Nfalse /(Nfalse+Ndetect),即探测到中断的次数中错误探测的概率。

评价中断补偿机制可以通过网络中的参数变化对比,比如系统容量、覆盖情况以及用户服务质量等。图4所示为小区中断探测时间轴。中断前后性能比较如图5所示,为了评价中断补偿机制,我们通常定义3个阶段,以系统平均吞吐量为例,阶段A表示了没有发生中断时的系统平均吞吐量,阶段B和阶段C分别表示发生了中断之后不采用中断补偿机制,以及采用中断补偿机制以后的系统平均吞吐量。

2 中断探测与补偿算法

为解决中断探测和中断补偿两个问题,我们分别提出了基于聚类算法的中断探测算法和基于遗传算法的中断补偿算法,并对这两种算法进行了仿真评估。

2.1 基于聚类算法的中断探测方法

我们提出在中断探测算法中运用数据挖掘中的聚类算法,对触发A3事件的用户进行分类,根据分类结果以及各类中的用户分布判断侦听区域内有无中断并在中断发生时定位中断小区。我们提出了一种动态传播仿射(AP)聚类算法,是对传统AP聚类算法的改进[5]。其基本思想是对AP算法引入决定了分类数目的偏向参数p的动态搜索范围,并基于聚类质量评价指标确定最优分类所对应的最佳p从而确定最优聚类分类数以及结果。图6为整个中断探测算法流程图,包括4个步骤:

(1)在网络的一个侦听区域(包含多个小区)中,OAM收集触发A3事件的各用户关键性能指标(KPI)参数以及相应位置坐标。

(2)将收集的用户KPI数据经过预处理后,作为动态AP聚类算法的输入参数,并采用该算法对触发A3事件的用户进行最优分类。

(3)当最优分类对应的聚类质量评价指标小于设定门限时,说明触发A3事件用户数据的聚类可分性较差,即所有触发事件的用户性能没有明显差异,判断该侦听区域内没有发生小区中断;若聚类质量评价指标大于门限,表示聚类可分性较好,说明侦听区域中触发事件的用户数据间存在差异,判断该侦听区域存在小区中断,进入步骤(4)。

(4)提取所有触发A3事件的用户位置坐标,根据最优分类,将各类中的用户映射到网络侦听区域的小区拓扑中。若某类中有超过一定门限的数据点集中在同一小区中,则判断该小区为中断小区。

2.2 基于遗传算法的

中断补偿算法

当一个小区发生中断时,需要通过调整相邻小区的无线参数来对中断用户进行服务,从而达到缓解中断用户服务质量下降的目的。假定中断区域的用户可以接入到相邻基站,所要解决的问题是中断用户要接入到哪个基站,并且如何给中断用户分配资源块(RB)。假设不论是正常用户还是中断用户,每个用户分配到一个RB,初始每个RB上的发射功率相同。我们首先根据遗传算法将补偿小区的空闲RB分配给中断用户[6]。由于中断用户离新接入的基站较远,所以要提高它们RB上的发射功率,以提高中断用户的吞吐量[7]。具体中断补偿算法步骤如图7所示。流程图包括3个步骤:

(1)确定中断小区的补偿小区,所有未分配给用户的空闲RB作为候选,即将分配给中断用户。

(2)利用遗传算法将补偿小区的空闲RB分配给中断用户,目标是最优化小区平均吞吐量。

(3)根据步骤(2)的分配结果,在一定程度上为中断用户的RB提高发射功率。以每个补偿小区为单位进行调整。

3 仿真分析

中断场景具体仿真参数设置如表1所示。中断探测仿真场景设置如图8所示。设置扇区0(1)天线增益对比正常天线增益下降50 dBi,扇区4(1)天线增益对比正常天线增益下降100 dBi,用来表示两种不同类型的中断小区。

利用基于聚类算法的中断探测方法,将一个侦听周期内的触发A3事件用户的KPI信息组成数据向量,基于动态AP算法对这些用户进行分类。图9为不同聚类数目下对应的聚类评价指标,由于我们选取的聚类评价指标值越大说明聚类质量越高,也就是意味着类内越紧凑,类间可分度越高,触发A3事件用户分为3类为最优。图10为将这些用户分为3类时的示意图,根据不同的分类提取用户位置坐标映射到网络拓扑中。触发A3事件用户分布图如图11所示。某两类的数据分别集中于两个小区内,而另一类数据则均匀分布在其他小区的边缘,进而定位了中断小区的位置,且区分了两种不同的中断小区。结果与图8所设定的仿真场景相符,说明通过该方法可以在无任何人工干预的情况下,准确地探测出侦听区域中的故障并定位。

中断补偿的仿真场景如图12所示。为方便分析起见,我们设置中间小区为中断小区,通过该小区的相邻一圈小区对它进行补偿。按照基于遗传算法的中断补偿方法的两个步骤,先利用遗传算法将补偿小区的空闲资源块(RB)分配给中断用户,之后调整这些RB上的发射功率。图13为我们所提的中断补偿方法的第一步,也就是利用遗传算法给中断用户分配RB的过程中,小区平均吞吐量的变化曲线。最开始小区平均吞吐量为5.03 Mb/s,随着算法不断迭代,小区平均吞吐量逐渐稳定并增加到5.36 Mb/s。这样证明了算法的第一阶段,也就是给中断用户分配RB的阶段,取得了网络整体性能的一个初步提升。

图14分别显示了4个阶段的小区平均吞吐量情况。阶段1:没有发生中断时,所有小区正常运行,平均小区吞吐量大约为5.72 Mb/s;阶段2:发生小区中断,造成了很大区域的覆盖漏洞,在这个区域的所有用户均无法通过中断小区建立无线连接,所以此时的平均小区吞吐量下降到大约4.97 Mb/s;阶段3:当调整了周围小区天线下倾角以及一些相关控制参数后,所有中断区域的用户可以与邻小区建立无线连接,但是由于这些用户导致了更大的小区间干扰,所以在这个阶段,小区平均吞吐量只有细微的提升;阶段4:在利用我们的小区中断补偿算法进行无线参数调整以后的小区平均吞吐量,对比阶段2有了明显的提升。我们换一个角度来评估该算法,利用由用户信干噪比定义的用户满意度。各阶段用户满意度比例如图15所示。当小区中断发生之前,满意的用户占整体的96%。算法进行的最初,由于许多中断用户与补偿小区建立了无线连接,所以满意用户比例对比发生中断时有了大幅提高,达到了83%。当补偿算法进行完毕时,满意的用户到达了93%,几乎与没发生中断时持平,说明利用该基于遗传算法的中断补偿算法,可有效缓解中断用户的服务质量,并且对补偿小区的用户造成了较小的影响。

4 结束语

本文给出了基于聚类算法的中断探测方法,对触发A3事件用户进行分类,根据各类用户的分布判断有无中断小区,仿真结果验证算法可以准确地探测定位中断小区并将不同的故障加以区分;并且根据中断补偿的特点,提出了基于遗传算法的中断补偿算法,利用遗传算法将补偿小区的空闲RB以最优方式分配给中断用户,进而调整每个RB上的发射功率以达到小区平均吞吐量最大,经过仿真验证该算法缓解了中断用户的服务质量下降并对补偿小区中的用户几乎不造成影响。自治愈技术的研究仍处于较初级阶段,大部分工作停留在同构网络,随着LTE-Advanced系统与异构节点并存的复杂网络出现,应用场景和多媒体业务更加丰富,亟需提出更有效且复杂度较低的自治愈方案和策略。

参考文献

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[6] XIA Lingfeng, LI Wenjing, ZHANG Heng, et al. A cell outage compensation mechanism in self-organizing RAN [C]//Proceedings of the 7th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing (WiCOM’11), Sep 23-25, 2011, Wuhan, China. Piscataway, NJ,USA:IEEE, 2011:4p.

[7] AMIRIJOO M, JORGUSESKI L, LITJENS R, et al. Effectiveness of cell outage compensation in LTE networks [C]//Proceedings of the 8th IEEE Annual Consumer Communications and Networking Conference (CCNC’11), Jan 9-12, 2011, Las Vegas, NV, USA. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2011: 642-647.

收稿日期:2012-11-02

作者简介

马昱,北京邮电大学在读硕士研究生;主要研究方向是无线网络自组织技术中的自治愈技术。

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