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电力火灾防控方案范文

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电力火灾防控方案

第1篇

关键词:剩余电流漏电探测器电气火灾监控系统

中图分类号:X928.7文献标识码: A 文章编号:

引言

铁路站房作为铁路设计的关键部分,其投资巨大、设备运行系统复杂、人员密集,一旦发生火灾,特别是在候车厅、售票厅等人员密集场所,虽然能够快速疏导,仍会造成很大损失,对铁路运营造成重大影响。

根据消防局《中国火灾统计年鉴》统计,2007年以来,在发生的火灾中,因电气原因引起的火灾很多,占火灾总数的比例很大,如何使得电气火灾逐年下降,将是当务之际;电气火灾的发生并无明显征兆,依靠传统的人工检修与巡视,很难在在火灾发生之前察觉,电气火灾监控系统起到了关键作用。

电气火灾监控系统,特别是在漏电监控方面属于先期预报警系统,能有效避免火灾的发生。在铁路站房内此系统主要通过对供电线路剩余电流的探测,直观、全面地监测整个建筑供电线路的剩余电流数据,进行剩余电流报警,了解供电线路失电状态等信息,从而及早发现电气老化、潮湿等原因引起的电气火灾隐患,降低火灾发生的风险,由此电气火灾监控系统广泛应用于铁路电气设计中。

本文以京沪高速铁路中间标准站房为例,阐述电气火灾监控系统在铁路站房中的应用。

一、电气火灾监控系统概念

规范GB14287-2005《电气火灾监控系统》中,电气火灾监控系统定义为:当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时,能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统。

二、电气火灾监控系统的基本构成

电气火灾监控系统由电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器组成,电气火灾监控探测器分为剩余电流式,测温式,线型感温火灾探测器。

站房多选用集散分布的电气火灾监控系统,系统由中央主机、多路系统总线、区域监控单元和现场探测器组成,系统方案为在站房变电所低压配电出线回路上设置现场探测器;在变电所内设置一台多回路监控器对变电所出线回路的所有探测器进行区域集中监控管理;另在站房的消防控制室配置一台中央监控管理主机。系统模型如下:

图1:集散式电气火灾监控系统示意图

电气火灾探测器是用于采集多种电气火灾隐患信息的现场终端器件,一般装于被监控配电回路断路器下方。一般分为漏电型和过流型两种,本项目选用漏电型。

监控单元具有监控报警和通讯故障的历史数据记录、存储,查询等基本主机功能,同时也是连接于系统总线(一级总线)上的一个现场器件。

中央监控主机承担对工程电力系统电气火灾监控的值班管理和事故处理等任务。中央监控主机主要由PC主机、显示屏以及操作打印、中央报警、电源管理等单元组成。本项目选用琴台式主机,设置在消防控制室内。

三、电气火灾监控系统的工作原理

电气火灾监控设备与多个探测器通过二总线构成一个完整的数字化总线通讯系统。电气火灾监控设备通过二总线与探测器连接,通过现场总线向探测器发出巡检命令,接收探测器的状态信息( 报警、故障、供电回路失电、剩余电流数值) ,当电气火灾监控设备监测异常信息时,进行声光报警并显示相应信息和信息类型。电气火灾监控设备还可通过RS232 串行通讯将信息传给图形显示系统,图形显示各种信息,并将信息数据储存在其数据库中,以备日后查询。

四、电气火灾监控系统的应用设计

设计理念及依据

电气火灾监控系统的设计是以“预防胜于救灾”和“预防为主,防消结合”的理念为基础的。以GB50016-2006《建筑设计防火规范》、GB14287-2005《电气火灾监控系统》、GB50116-2008《火灾自动报警系统设计规范》等有关国家标准规范为标准。

2、设计选型

2.1、电气火灾及其原因分析

由于电气方面原因产生火源而引起的火灾,称为电气火灾。电气火灾的直接原因是多方面的,例如接触不良、过载、短路、雷电或静电等都能引起火灾,从电气防火角度看,电气火灾大多数都是因电气工程,电器产品质量以及管理等问题造成的。电气设备质量不高,安装使用不当,保养不良、雷电和静电是造成电气火灾的几个重要原因。目前,从统计的电气火灾事故中,其中约有60%以上电气火灾事故的起因源自电气接地故障中电弧性对地短路,俗称“漏电”。

2. 漏电探测器的选择

本项目仅选择漏电(剩余电流式)探测器是因为发生电气火灾的主要原因是电力系统和设备的带电部分对地漏电产生电弧所引发,虽然温度监控也是探测火灾发生的一种有效手段,但电气火灾监控是承担火灾发生前的预防任务,其反应滞后的物理特性决定了温度监控不适宜作为电气火灾预防的主要手段。

因此,在本项目中,系统通过对站房变电所低压配电出线回路的漏电检测报警,以实现对站房电力线路及电气设备的电气火灾实施预防性监控。

火灾监控系统设备的监测对象及安装位置

监测范围:低压开关柜中所有回路、环控电控柜中除风阀外的所有回路。

安装位置及方法:安装在低压开关柜馈出回路断路器的下方,相线和N线必须一同穿过剩余电流互感器,PE线不能穿过互感器。安装图如下:

图2:现场探测器安装图

电气火灾监控系统的技术要求

4.1.系统结构由二级总线组成,全部为二线制,工程布线采用RVS-2*1.0双绞线。第一级总线为系统总线,用于系统主机与监控器之间的通讯连接;第二级总线为现场总线,用于现场监控器与电气火灾探测器之间的通讯连接。

4.2.系统的总线统一采用RS-485通讯格式配合实时监控软件的自动识别功能,使二级总线具有全兼容的特性。

4.3.主机的功能和性能应符合国标GB 14287.1-2005的规定。此外,为便于值班监控管理,中央主机还应具有以下主要功能:

4.3.1 对所有监控节点具有实时监控报警功能,被监控电力线路和设备的漏电流达到动作阈值时,主机在15 sec.内发出声光报警,并在显示屏上显示有关的报警数据。

4.3.2 对监控系统本身具有故障自动巡检功能,发生系统故障时(如探测器故障、信号总线开路、短路等),在30 sec.内发出区别于监控报警的声光报警信号,并在显示屏上显示有关的故障报警数据。

4.3.3 监控报警具有优先功能,不管在任何监控查询状态,发生监控报警时均能在主机上第一时间报警和显示。当发生多个监控节点的漏电越限报警时,主机应能根据事件发生的先后优先依次报警和显示。这种情况下,即使进行过消音操作,声报警亦应能重复启动,光报警应持续保持。

4.3.4 平时监控状态下,探测器液晶显示屏上应能显示和查询所有监控节点的实时漏电流值(正常情况下为该监控回路和设备的固有泄漏电流),在以监控节点的实际漏电流为基准值时,所显示的漏电流值误差不应超过±3% 。主机显示屏上的实时漏电流显示范围应不小于20~1200 mA。

4.3.5 主机应具有对漏电监控的预警功能,以提醒运行值班预先警觉,早期排除隐患,避免故障扩大。当现场任一监控节点的实时漏电流值达到设定值的50%时,主机应发出漏电预警的声光信号,其声信号应与监控报警时有明显区别。

4.3.6 主机显示屏应具有图形显示功能,能以监控系统图和监控平面图方式实时显示系统监控状态。当发生任一监控预警、监控报警或故障报警时,在主机发出声光报警信号,以便值班运行迅速发现和判断故障地点位置

4.3.7主机显示屏应具有数据查询功能,数据查询界面应由基本参数和实时参数两部分组成。基本参数至少应包括配电回路监控节点的安装部位、多路出线的回路序号、安装部位中文描述、配电回路主开关热脱扣电流、漏电流报警设定值、脱扣延时值等项内容;实时参数至少应能显示实时漏电流以及报警事件性质等项内容。

4.3.8 主机系统应对监控节点具有漏电报警时的脱扣输出设定功能,即对任一监控节点,系统均应可将其设定为仅报警或报警时输出脱扣信号两种保护方式之一。为满足对配电回路漏电监控分级跳闸保护的动作选择性要求,系统应具有对脱扣输出的延时值设定功能,延时设定范围不宜小于0~10 sec.。

4.3.9主机对监控报警和故障报警事件应具有实时打印事件编号、监控部位、事件性质、报警参数及日期时间等数据的功能。报警事件数据应专门储存,有独立的查询界面,并不可修改,以供故障责任分析之用。

4.4.区域监控单元应具有基本参数和实时监控参数显示、设定和查询功能,并应具有参数越限或监控节点故障时的声光报警功能。

4.5.现场探测器应符合GB 14287.2-2005中的非独立式监控探测器功能和性能要求。此外,尚应满足下列要求:

4.5.1为现场安装接线方便,探测器的剩余电流互感器和信号处理模块应为一体化的结构。

4.5.2考虑探测器的可用性和适用性,其工作电源由系统自身解决,低压柜回路不提供其工作电源。

4.5.3 现场探测器设置脱扣输出信号端子,供需要时用,该端口为无源开关量,输出能力不低于220V(阻性)。

4.5.4 现场探测器为穿心式工作方式,与配电系统一次回路间无电联系。

总结

电气火灾监控系统是一种新型的以预警为特点的实时系统,应用于铁路站房中,能准确监控电气线路的故障和异常状态,发现电气火灾的隐患,及时报警提醒运行管理人员消除这些隐患,对电气火灾进行有效的预防。现场运营使用过程中,要注意对漏电报警阀值进行准确设置,避免漏电探测器发生误报,保证系统装置运行正常。随着研究的深入和工程实践的积累,相信电气火灾监控系统能够更好的发挥作用。

参考文献

《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GBl3955―2005

《电气火灾监控系统第l部分:电气火灾监控设备》GBl4287.I一2005

《电气火灾监控系统第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器》GB 14287.2―2005

《工业与民用配电设计手册 (第三版)》 北京:中国电力出版社.中国航空规划设计研究院等编,(2005年)

Enabling rapid wireless system composition through layer-2 discoverySud, S. ;Want, R. ;Pering, T. ;Rosario, B. ;Lyons, KIEEE Network 2008, 22(4)

第2篇

关键词:超高层办公;变电站;消防系统;防雷接地;柴油发电机;节能

中图分类号:S776文献标识码:A 文章编号:

Abstract: this paper describes the electrical design in ultra-high office building in key consideration of problems, such as the load classification, substation and diesel generator rooms Settings, supply and distribution system and automatic fire alarm system the linkage of the control, lightningproof grounding and energy saving design, etc.

Keywords: tall office; Substation; Fire control system; Lightningproof grounding; Diesel generator; Energy saving

0 引言

进入21世纪以来,在许多城市都兴建了不少超高层建筑。由于超高层建筑楼层多,建筑高度高,对供电可靠性和消防的要求比普通高层要高得多。笔者就参与设计的超高层办公楼为例,谈谈自己的的一些设计体会。

本工程总建筑面积约为5万平方米,地下二层,地上二十七层,建筑高度约120米。地下一、二层为车库和设备用房;地上一~二十七层主楼部分为办公用房,一~五层裙房部分为商业用房,十三层设置避难层。

1 负荷分级

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)第3.0.1条,本工程属于一类高层;按9.1.1条要求,本工程所有消防设备包括排烟风机,正压风机,火灾报警及消防联动控制设备,防火卷帘门,应急照明,消防电梯,消防、喷淋水泵为一级负荷,再按《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008附表A要求,一类高层建筑的各弱电机房,主要业务和计算机系统用电,航空障碍灯,生活水泵,排水泵,客梯用电等也为一级负荷;其余普通照明,空调等为三级负荷。

2 变电站和柴油发电机机房的设置

变电所设在地下一层,由两路10KV高压电源供电,两路电源分别引自不同变电站。变压器低压侧0.4kV设置母联开关,采用手动切换方式。当一路常用电源进线电缆故障时,通过母联开关切换,另一台变压器可带全部一、二级负荷。由于本工程建筑高度满足低压配电供电半径的要求,并且主要负荷集中在地下层,所以没有在避难层设置变电站。根据负荷计算结果,变电所内设四台SC11-1250/10型干式变压器,10台高压开关柜和29台低压开关柜。各开关柜均正面操作,采用上进上出方式。高压侧断路器采用直流操作(DC110V),电源引自变电站内直流屏,采用三相过流及速断保护,t=0.4s。低压侧采用接地故障保护,变压器装设温度保护装置,155度报警,170度跳闸。高压侧真空断路器分断能力为25KA。

柴油发电机房设于地下一层,内设一台640KW/800KVA柴油发电机,作为各消防负荷和弱电机房、普通客梯的应急电源。应急电源自切柜设于变电站内,实现柴油发电机和一路市电的自动切换,消防应急干线采用矿物绝缘电源沿桥架敷设由柴油发电机房引至变电站内。发电机组设有自动启动装置,当两路市电都中断时,机组立即启动,启动时间为30秒。机组与市电连锁,不与其并列运行。当市电恢复时,机组自动退出工作,并延时停机。

3 供配电系统

本工程按使用功能不同,办公和裙房部分分别设置垂直电缆管井。普通动力、照明配电采用树干式配电,干线采用阻燃型母线槽或无卤低烟阻燃型电缆沿线槽敷设,支线采用无卤低烟阻燃型电缆穿金属管暗敷或穿金属管吊顶内敷设,本工程电气防火分级为特级,故电缆的阻燃等级为A级。

消防设备采用树干式和放射式相结合的配电方式。消防泵、喷淋泵、消防电梯、消防控制室的电源由变电站直接引来,并在末端自切;排烟风机和应急照明均采用树干式配电,干线采用矿物绝缘电源沿线槽在电缆管井内敷设,支线采用无卤低烟阻燃耐火型电缆穿金属管暗敷,每台排烟风机均在末端自切,防火卷帘由本防火分区内的排烟风机双电源自切箱单回路放射式供电;应急照明除地下层和避难层外,每三层设一台双电源自切箱,地下层和避难层每层设置自切箱。主楼部分配电干线图如下图所示:

4 火灾自动报警系统和漏电火灾报警系统

根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)第9.4.1条,本工程除游泳池和卫生间外,均设置火灾自动报警系统。本工程火灾自动报警系统保护对象等级为特级,采用控制中心控制系统。消防控制室设于裙房底层,有直通室外的安全出口;内设一台消防控制主机和一台消防联动控制设备,系统可集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号。控制器采取总线方式,报警及联动、控制信号通过总线传输。火灾探测器设置采用全面保护方式,除卫生间和游泳池外全部装设火灾探测器,探测器以智能式探测器为主。在各防火分区疏散口处设置一定数量的手动报警按钮。在消防控制室设置119外线电话,公共部位设置电话插孔(与手动按钮并列),重要房间如消防电梯机房、变配电室、排烟机房、避难层等房间设置专线电话分机。火灾报警广播和背景音乐广播共用一套传输系统,在火灾时能在消控室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。车库、公共场所和走道内布置吸顶式或挂壁式广播扬声器,平时可用作背景广播,火灾时作紧急广播之用。

设备的联动都通过控制模块来实现,如启动警铃,控制气体灭火系统,非消防电源切断,点亮应急照明,防火阀的开闭,电梯迫降,启动消防风机、消防泵、喷淋泵等,对于消防泵、喷淋泵和消防风机还可通过消防控制中心手动控制,所有设备的联动控制都满足《火灾自动报警设计规范》GB50116-98第6.3节的要求。

本工程按《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008 和《剩余电流动作保护装置安装和运行》GB13955-2005标准原则配置漏电火灾报警系统。由于本工程火灾自动报警系统保护对象分级为特级,因此该系统采用全范围二级监控方案,以末端监测为基础,在正常照明、应急照明、正常电力、消防电力四类配电系统中二、三级配电箱均设置保护监测点,其中二级配电箱为楼层配电箱,三级配电箱为末端配电箱,防火剩余电流动作报警值为别为500mA和100mA。本系统的控制器设于消防控制室内,通过总线与消防报警主机连接。

5 节能设计

(1)变电站的选址:在《10KV及以下变电所设计规范》GB 50053-94和《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008中都有对变电所设置的要求,其中第一条就是接近负荷中心。这样做既缩短的了供电半径,减少了供电电缆的长度,同时也降低了供电线路上的损耗。

(2)变压器低压侧无功功率自动补偿:本工程在每台变压器低压侧都设置了电容补偿,根据负荷计算结果,每台补偿柜内有12组30KVar电容,总补偿容量为360KVar,将低压侧功率因数补偿至0.95。每台补偿柜均设置自动投切装置,可根据实际的负载情况投切电容。

(3)照明节能:照明设计根据场所的性质、规模、功能等不同要求,合理进行光源选择。本工程根据《建筑照明设计标准》GB50024-2004的要求,选用细管径直管型荧光灯或紧凑型荧光灯,照明配套的镇流器应采用电子镇流器,使其功率因数不小于0.90;并按照各场所照明功率密度的目标值进行照明设计;对于二次装修设计的场所也在说明提出了照度标准值、照明功率密度、显色指数和灯具效率等要求。

(4)本工程设置能耗监测系统,建筑物的分类和分项能耗计量等技术参数,通过能耗监测系统统一纳入建筑能耗监管系统。建筑物能耗监测系统的分类能耗包括:电量、水耗量、燃气量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量和其他能源应用量。建筑物能耗监测系统的电量分项能耗包括:空调用电、动力用电、照明插座用电和特殊用电四项。建筑物能耗数据采集子系统包括:监测建筑物中各计量装置、数据采集器和数据采集通道。对建筑物能耗监测系统的自动计量装置所采集的能耗数据,通过RS485接口,采用TCP/IP通信协议自动和实时上传能耗数据。在变压器低压侧总进线处,设置多功能仪表,具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、功率因数、有功电能、最大需量、总谐波含量和2-21次各次谐波分量等各项参数的功能。

6 防雷接地

(1)本工程的防雷设计主要依据的是《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版)和《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008。根据民规11.2.3条第一款,本建筑物高度超过100m,划为第二类防雷建筑物。

(2)防雷措施:在屋面女儿墙上设避雷带,并在整个屋面形成避雷网格,网格尺寸不大于10mX10m或12mX8m,屋面上所有金属构件、金属栏杆和设备基础等均与避雷带焊接,并利用结构剪力墙内二根φ≥16主钢筋作引下线,与建筑物结构底板处环型接地体焊接,两根引下线间距不大于18m。由于建筑专业在屋面设计了一根圆柱型金属构架,直径300mm,高16m,并且壁厚大于2.5mm,因此利用其作为避雷针,它的保护半径根据《建筑物防雷设计规范》附4.2式计算出为34.4m,可以保护到屋面所有设备。

(3)每层建筑物外墙连续梁内钢筋与楼层钢筋焊接成一体形成均压环, 并与引下线可靠连接。45米及以上外墙的金属门窗, 金属结构, 外墙栏杆与均压环焊接以防侧击雷, 各种竖向金属管道除首末端与防雷装置连接外,每三层与结构钢筋引出的等电位端子板相连接。

(4)本工程低压配电系统接地型式采用TN-S系统。采用联合接地系统,接地电阻不大于1欧姆。强电管内井设50X5铜排作为总PE干线,并与每层楼板钢筋做等电位连接,管井内箱体接地线均由PE干线引出。本工程设置总等电位联结,进出建筑物的各种金属管道及电缆金属外皮等均应在进出处与接地装置连接;电源保护线干线、接地干线和建筑物金属构件等导电体均须做总等电位连接。所有电缆桥架及线槽的连接处采用铜编织带可靠连接,其与接地装置连接不少于两处。

本工程在消防控制室设置消防专用接地端子箱,箱内接地端子用导线BV(E25)引至环形接地联接体;在每台电梯的机房或自动扶梯控制箱旁设置电梯设备接地端子箱,箱内接地端子用导线BV(E25)引至环形接地联接体;在各层煤气表间内沿墙明敷一圈热镀锌扁钢作为防静电措施,利用就近结构柱内钢筋与接地网相连;在游泳池设置等电位端子箱,进行辅助等电位联结:将0、1及2区内所有可导电部分及外露可导电部分,用保护导体连接起来,并经过总接地端子与接地网相连;在用户变电站内沿墙明敷一圈热镀锌扁钢作为接地装置,并用扁钢与环形接地联接体焊接,站内高低压柜底座和变压器底部槽钢均采用热镀锌扁钢与接地装置两点联结,变压器中性点接地线采用YJV 1X185引至接地装置。

(5)根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004表4.3.1的划分,本工程电子信息系统雷电防护等级为C级,配电系统设置二级电涌保护器。各弱电系统设备及线路在各防雷区域界面处也设置相应的信号电涌保护器。

7 避难层设计

本工程13层为避难层,主要分为避难区和设备机房区。避难区不设疏散指示标志,设置备用照明,所有灯具电源均引自避难层照明双切箱,照度按100lx设计,照明功率密度4w/m2,持续供电时间为60min。避难层内设置独立的火灾事故广播系统,能接受消防控制中心的播音信号;每隔20m设置火警专线电话分机。

8 结语

超高层建筑高度高,人员密集,情况复杂,对电气设计各个方面要求都较高,需要更多实际经验提高设计水平。

【参考文献】

1 工业与民用配电设计手册[M]

2 全国民用建筑工程设计技术措施-电气[M]

第3篇

根据《漳州市龙文区人民政府办公室关于印发2017年龙文区今冬明春火灾防控方案的通知》(x龙政办发明电〔2017〕x号)要求,为切实加强今冬明春特别是2018年全国“两会”及元旦、春节、元宵节期间的消防安全工作,区局决定在全区范围内组织开展2017年今冬明春火灾防控工作。现就有关事项通知如下:

一、工作目标

为深入贯彻落实党的精神和关于加强公共安全的系列重要讲话要求,依靠党委政府,推动行业部门,动员社会力量,采取全国规定动作与地方自选动作相结合方式,强化各项防控措施,全面排查整治生产(销售)领域电器产品质量存在的隐患和问题,严厉打击制假制劣、无证或超范围生产电器产品等违法违规行为,切实强化企业产品质量主体责任、CCC认证机构和属地部门的监管责任,从源头把好电器产品质量关,有效减少较大亡人火灾,坚决遏制重特大尤其是群死群伤火灾事故,确保全区火灾形势稳定。

二、组织领导

区局成立今冬明春火灾防控工作领导小组,组织、部署、协调全区今冬明春火灾防控工作。局长卢文周担任组长,副组长由各分管局领导担任,各市场监管所、区局各股室、直属单位负责人为成员。日常工作由区局特安股具体负责组织协调、情况汇总等。

三、工作内容及工作措施

结合《漳州市龙文区市场监督管理局关于开展电气火灾综合治理工作的通知》(漳龙市监〔2017〕131号)整治要求,以电线电缆、开关插座、低压电器、照明电器、家用电器五类产品生产企业为重点,围绕以下六项内容,强化各项监管措施,确保电器产品生产质量综合治理工作取得明显成效。

(一)组织企业开展全面自查自纠。属地市场监管所要责成电器产品生产(销售)企业,严格对照《电气火灾综合治理自查检查要点》(见附件3),自行开展排查,填写自查检查表(见附件4),全面排查电器产品生产(销售)是否符合相关法律法规、技术标准、技术规范等要求,并对自查发现的问题进行整改。

(二)对企业生产质量状况开展全面检查。检查要做到全覆盖,并着重抓住五个重点:一查3C认证和生产许可审批资质,包括企业是否存在无证或超范围生产行为、相关证书是否在有效期内等;二查原辅料和成品仓库,包括企业使用的绝缘材料、阻燃原料、线芯材质、线径等关键材料,产品标识标注是否符合要求,进出货台账的记录是否准确齐全等;三查生产场所,包括企业生产设备、生产工艺是否符合相关规定等;四查实验室,包括企业检验检测设备是否经过计量校准,检验项目、检验记录是否符合要求等;五查质量管理状况,包括企业是否按照现行有效的产品标准组织生产,质量保证体系和管理制度是否建立完善等。

属地市场监管所、区局检查大队要主动配合中国质量认证中心福州分中心等认证机构对3C认证获证企业的检查;对生产许可获证企业的检查,由属地市场监管所负责,生产许可证审查技术中心配合。根据检查情况,要填写自查检查表(见附件4)。

(三)全面开展电器产品流通领域治理。加大对电器产品批发市场、销售储存仓库以及销售门店的监督检查力度,对检查中发现的重大问题,及时督促整改,严厉打击销售无强制认证标志或伪造、冒用认证证书、无厂名、厂址等来源不明和不合格商品违法行为。加强对以网络、直销等方式销售电器产品的监管,把好“线上、线下”电器产品销售质量关。

(四)全面加大实物质量抽查力度。按照“企业全覆盖、品种抽重点、项目查安全”的总体要求,省质监局将组织对所有电器产品企业的库存产品进行实物质量抽查。市质监局将根据需要组织抽查。

(五)全面自查属地监管情况。属地质监市场监管所组织人员排查生产许可产品获证企业的现场巡查、年度自查、不合格后处理、分类监管、举报受理、案件查处等各项工作措施是否落实到位,同时建立完善获证企业质量监管档案,做到“一企一档”。

(六)严格落实问题处理工作。对发现的问题,由属地质监市场监管所、区局检查大队分类处理:一是对不符合3C认证、生产许可必备条件以及产品质量抽查不合格的,要责令企业限期整改,并启动不合格产品召回工作;对整改不到位的,要采取暂停、吊销证书等措施;对屡次抽查不合格或屡次整改不到位的,要列入“黑名单”予以公开曝光。二是对无证或超范围生产、以次充好、以不合格品冒充合格品、假冒伪造认证标志、冒用厂名厂址等违法行为的,要严厉查处,涉嫌犯罪的移交公安部门。三是对销售无厂名、厂址和质量检验合格证明等来源不明的商品的,一律依据《流通领域商品质量监督管理办法》的规定,按照销售不合格商品进行行政处罚。四是对产品质量存在安全隐患的,要专报当地政府,作为重点对象加大监管力度。五是对发现问题产品进入流通、工程领域的,要责令企业立即召回,并向当地政府和相关单位通报情况。

四、工作时间和步骤

按照区政府安委会和上级业务部门的统一要求,治理工作从2017年12月开始至2018年3月结束,分四个阶段进行:

(一)动员部署阶段(2017年12月中旬前)。属地市场监管所要根据区局制定方案,全面动员部署,广泛开展宣传。

(二)自查自纠阶段(2017年12月中旬至2017年12月底)。属地市场监管所要组织电器产品生产(销售)企业负责人开展一次集中培训,认真学习《电气火灾综合治理自查检查要点》及相关检查工作要求,布置辖区内电器产品生产(销售)企业开展自查工作。

(三)全面整治阶段(2018年1月至2018年3月)。按照实施方案要求,属地市场监管所、区局检查大队要成立检查组,全面开展排查整治,要坚持问题导向,加大监管力度,严厉打击生产(销售)领域电器产品质量违法违规行为,切实在生产源头消除产品质量问题隐患。

(四)建章立制阶段(2017年12月至2018年3月)。建立健全违法行为记录公布制度,将违法违规的电器产品生产企业名单纳入省公共信用信息平台和国家企业信用信息公示系统(福建),实现“一处违法、处处受限”。督促生产企业建立完善电器产品质量保证体系和管理制度,依法依规组织生产,进一步规范生产秩序。建立健全电器产品质量源头监管工作机制,提高基层监管人员能力和水平,严格落实属地监管责任制。

区局将组织对各镇、各单位的阶段工作情况进行督查回访,重点检查整治工作部署、监管措施落实、发现问题查处等情况,并对存在的问题进行全区通报。

五、工作要求

(一)强化组织领导。开展电器火灾综合治理是贯彻落实关于安全生产工作系列重要讲话精神的重要举措,属地市场监管所、区局检查大队要高度重视,明确责任领导、责任人,确保全面完成电器产品生产质量治理工作各项任务。

(二)强化部门协作。属地市场监管所、区局检查大队要加强与各镇、开发区、城建、交通、电力、公安等部门的协作配合,联合组织检查、督查,建立健全信息共享、情况通报、联合查处、案件移送机制,对发现的问题要追根溯源、一查到底,及时通报违法违规行为,移送违法违规案件,加强全链条监管和跨区域打击力度,切实形成监督执法工作合力。

第4篇

关键词:ZigBee协调器;路由器;STM32F107;Cortex网关

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)03-0284-02

物联网目前的应用已遍及智能交通、环境监测、智能家居、智能医疗等多个领域,它的三项基本技术分别为传感器技术、RFID技术以及嵌入式系统技术。随着物联网技术的普及,在互联网+技术的推动下,物联网对环境监测有了更加积极的作用。本文主要讲述的是物联网技术在环境监测及火灾防控方面的作用,环境监测系统是专门为森林环境监测、粮仓环境监测、智能楼宇环境监测等开发设计的智能控制系统。物联网技术应用到环境监测以后,既可以有效减少资源损失也可以降低因为火灾引起的人员伤亡。

本文主要针对环境监测系统的物联网网关的设计展开,从 STM32+uC/OS-2软硬件平台的搭建到uC/OS-2操作系统上应用程序的设计等,旨在实现一个基于ZigBee无线传输技术的网关设计,详细分析ZigBee协调器与Cortex网关的串口通信实现、网关对ZigBee数据包的分解、uC/GUI界面设计、uC/OS-2操作系统多任务的实现及网关对ZigBee节点的反控过程。

1 系统硬件平台

该环境监测系统是基于STM32F107芯片构建,运行uC/OS-2嵌入式操作系统。利用ZigBee技术组建无线传感器网络,实现对各个环境数据的监测和采集,汇总各监测节点的数据到协调器,经处理后显示在uC/GUI界面上,最后通过串口发送到上位机。

1.1 STM32F107微处理器

STM32F107芯片集成了各种高性能工业标准接口,且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性,可以轻松适应更多的应用。STM32F107连接线系列采用高性能的ARM Cortex-M3 32位处理器,高速嵌入式储器(快闪存储多达256个字节与64字节),所有设备提供通用16位定时器,以及标准和先进的通讯接口。

1.2 网关的硬件接口

1.2.1 网关与ZigBee协调器的硬件接口设计

Cortex-M3网关与ZigBee协调器模块通过串口实现通信,ZigBee协调器的串口0通过扩展插槽连接Cortex-M3网关的串口4。ZigBee协调器的硬件接口图如图2所示,CC2530的P0.2和P0.3是串口0的接收发送管脚。

1.2.2 LCD硬件接口设计

LCD采用128×64液晶显示屏,CC2530之间通信时采用串行接口,进行信息显示时需要进行LCD库函数的移植,在应用层调用库函数,以实现用户需要显示的信息。其中LCD_RS是Data与Command的切换信号,对LCD的控制IC初始化。LCD_WR的作用是写入数据。

2 系统软件设计

系统的软件平台基于uC/OS-2操作系统,uC/OS-2是一个可以基于ROM运行的、可裁剪的、抢占式、实时多任务内核、具有高度可移植性的实时操作系统。uC/OS-2可以视为一个多任务调度器,具体实现系统启动任务、网关对ZigBee协调器数据包的分解任务、触摸屏显示任务和蜂鸣器报警任务。

2.1 ZigBee协调器数据处理过程

路由器监测节点加入ZigBee网络后,采集环境数据发送至协调器,协调器封装监测节点的数据依次串口传输至Cortex-M3网关,同时协调器还可以接收网关发送的指令对监测节点进行反控。

2.2 网关对ZigBee协调器数据包的分解

网关对ZigBee协调器数据包接收通过UART4中断服务函数实现,在中断的处理函数中,把接收到的数据依次发送至上位机,同时每接收一个节点的10字节的数据就抛出消息邮箱。网关主程序端通过申请接收消息邮箱获取每个节点的环境数据,并显示在uC/GUI界面上。

2.3 网关主程序设计

网关主程序的设计围绕着系统硬件的初始化、GUI库的初始化、uC/GUI界面的显示、uC/OS-2多任务的处理来设计。网关uC/GUI界面能够显示每个监测节点的温湿度,火焰,光照等数据。超过设定温度报警数值,蜂鸣器报警。uC/GUI界面操作可以对ZigBee监测节点进行反控。

3 实验结果

ZigBee网络构建后,ZigBee节点加入该网络并进行数据传输。网关的ZigBee模块接收到数据后对其进行处理,并按照在ZigBee数据处理任务函数里边规定的输出方式进行输出,在网关uC/GUI界面上进行显示,并通过串口在上位机上显示。下图为环境监测系统的网关界面:

4 结束语

本文主要设计一个基于ZigBee技术的无线环境监测系统。该系统监测节点采用CC2530单片机作为MCU,并且结合ZigBee协议架构进行编程设计,来构建ZigBee传感器监测节点。实现基于CC2530的传感器数据采集系统设计,并在IAR集成开发环境中进行基于ZigBee架构的编程,节点模块的调试。实验过程中各方面运行良好,且成本较低,可以实现在智能楼宇、森林火情、粮仓环境等领域中的环境监测。

参考文献:

[1] JSLee,YC Huang. ITRI ZBnode: A ZigBee/IEEE 802.15.4 Platfrom for Wireless Sensor Networks.

[2] 韩敬海,倪建城.Cortex-M3开发技术及实践[M]西安电子科技大学出版社,2014.1.

[3] 韩敬海,吴明君.ZigBee开发技术及实践[M]西安电子科技大学出版社,2014.1.

[4] 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M] 北京:北京航空航天大学出版社,1993:594-599.

[5] 廖义奎.Cortex-M3之STM32嵌入式系统设计[M].北京:中国电力出版社,2012.

[6] 奥尔斯.物联网创新实验系统[J].嵌入式网关,2011(4):14.

[7] 周相兵,马洪江,苗放.一种基于云计算的旅游云构架模式研究[J].重庆师范大学学报(自然科学版),2013,30(12):79-86.

第5篇

【关键词】住宅建筑;弱电系统设计;设计思路;布置

现代住宅建筑正在向着现代化和智能化的方向发展,在设计理念上也发生着变化,弱电系统的设计就是其中的一个方面。建筑弱电设计是建设方、施工方和弱电系统集成商之间的纽带和桥梁,在建筑电气的设计过程中应尽可能完善细致地了解建筑的使用性质、功能需求和定位、资金投入等因素,提出合理的设计方案并与弱电集成商讨论、研究,尽早的将集成商在技术上的要求反映到设计图纸当中。以下就住宅建筑弱电系统设计进行研究分析,以供借鉴参考。

一、住宅建筑弱电系统设计原则及设计思路

1、设计原则。首先,根据住宅建筑相关规范要求等明确建筑当中应当设置的系统。传统的弱电系统就是电视、电话、网络,随着人们生活水平的提高,对智能化住宅的需求也越来越强烈,住宅产品包含的弱电系统也越来越多。总体而言,需要结合住宅产品定位、产品特点、成本投入等方面综合考虑设计弱电系统的架构以及其中的细节。

2设计思路。(1)通信网络子系统:预留从管道井至室内弱电箱的管路;室内点位设计一般考虑客厅预留通信网络点位,卧室、书房预留电话点位;厨房及卫生间除特殊要求外,一般不设置点位;(2)有线电视子系统:预留从管道井至室内弱电箱的管路;室内点位设计一般考虑客厅、卧室预留电视点位;独立餐厅如有需要,也可考虑设置电视点位;(3)可视对讲及门禁子系统:可视对讲系统一般包含围墙机、单元门口机、室内机、管理机等几部分;室内机一般安装在客厅位置;依据住宅产品定位需求,可视对讲室内机还可扩展出室内安防报警功能,电梯呼叫功能等;门禁一般与单元门口机合并;(4)紧急报警子系统:室内紧急报警按钮一般设置于客厅及主卧室;如有需要,也可考虑在卫生间设置紧急报警按钮;(5)视频监控子系统:监控点位一般设置于小区及单元主要出入口、小区内儿童活动区、地下车库、电梯轿厢;(6)周界防范子系统:对于住宅品质较高的小区,一般结合围墙设置周界防范子系统;形式可选择红外对射或电子围栏等;(7)自动巡更子系统:对于住宅品质较高的小区,一般在重点部位设置无线巡更点位,用于规划保安巡逻路线,确保小区安全;(8)停车场管理子系统:结合地库出入口,设置停车场管理子系统;对于小区业主,建议采用长距离识别ID卡;对于来访客人,可采用非接触IC卡管理。

二、住宅建筑弱电进出线管的位置选择和预留

对一个建筑来说,尽管弱电系统复杂多样,但需要与外界联系的弱电线路一般仅有通讯线路和有线电视线路。网络虽然作为楼内所有弱电系统的支持平台,但它一般只是在建筑内部自成体系,与外界的联系通过通讯线路即可。但是,政府、电力、司法等部门可能有自己的内部网络,需要在进线时考虑预埋保护管。

此外,某些建筑可能还有外界周边的安防线路以及消防报警线路。进出线位置的选择依据外网来向,以建筑内布线便利为原则,避免出现大转角。一般在地下或首层设置一间弱电进线间,进线位置注意避让开建筑的主要出入口、地下汽车坡道、消防水池等位置。出于运营方面的考虑,规模大的建筑预留两间弱电进线间,分别留给电信和联通,其他有线电视等线路一般直接进竖井。对于规模较大的住宅小区会给有线电视留一间专门的设备用房。

土建施工阶段一般只预留管不穿线,所以平面中的布点要经过预留通道连接到机房,从机房到竖井采用线槽,每层采用金属线槽竖井引出本层的线路,金属线槽一般沿走廊敷设,进房间的部分采用穿金属管保护的方式。消防线路与一般弱电线路应该使用单独的线槽,但是,有一种特殊情况,即广播、扩声系统一般兼做火灾应急广播。这种情况下应该满足消防的相应要求,线路明敷时一般要求穿金属管并刷防火涂料。由线槽引出的线路到末端布点处一般不应该超过3个直角弯,否则穿线比较困难;电话、网络线路在末端分别穿管;设计师应该熟悉线路的实际走向和作法并且在制图时要明确的表示出来。例如,如果设计图上从会议桌到吊顶上的投影仪简单连根线,施工方就有可能从会议桌上直接立管到吊顶,因此制图时要将线路先引至墙上的过线盒再引至投影仪,不能寄希望与于施工队去研究图面上没有表述的内容。

三、住宅建筑弱电机房功能及位置的确认

弱电系统相关的机房包括网络机房、安防控制室、楼控机房、消防控制室等,应根据建筑需要进行选择。一般来说,安防控制室可以与消防控制室或楼控机房合用一室,但各自有专用的工作区域,而且重要建筑的控制中心(机房)应设置值班人员卫生间和专用空调设备。若建筑物面积较大控制项目较多,不宜再与消防安防合用控制室,楼控机房应该毗邻消防安防控制中心,否则显得较为混乱。

弱电机房一般要考虑防静电及防尘,电源应当可靠,一般采用双电源末端互投的方式供电,同时应设置UPS室提供备用电源。机房内一般来说设备发热量较大,可不考虑采暖仅需考虑制冷。控制室内要考虑采暖,单独设置空调设备,有条件的可以考虑地板送风的方式。UPS室荷载较大,应提醒结构专业设计人员予以考虑。

弱电系统相关机房一般设置在首层或地下一层。消防控制室要求设置直通室外的安全出入口,适于选择在建筑物中间的地方,但有时这些位置属于建筑的黄金地点,不愿意提供给机房,可以另外考虑选择阴面或者布局不太好的房间,但一定要离进线间不远且要方便线路敷设。进出机房的线槽应敷设在公共空间内,不要穿越楼梯间及前室,适当远离变电、x射线等存在干扰的区域。

四、住宅建筑弱电竖井的分布与面积需求

弱电竖井的选择一般可以不受防火分区的限制,但是网络布线有距离限制。一般从弱电井至走廊末端的距离≯80m,对于大空间来说,由弱电井至最远处的网络出线座的距离不应该超过95m。考虑到弱电机柜的深度,弱电井一般进深应在1.2m左右。弱电井的发热量比较大,条件允许的情况下可以考虑在井上部做排风管,竖井门上可以考虑采用防火百叶进风。弱电井应该设置在方便走线的位置且开向公共区域,一般不应该与烟道、电梯、卫生间相邻。但如果不从建筑物设计方案阶段就介入,那么建筑专业预留的管井就很难满足这些要求。

结束语

随着社会的进步,住宅建筑的内涵和功能日趋丰富和多样化,弱电系统也随之不断发展和更新。建筑行业的进步客观上对建筑电气设计人员提出了更高的要求,需要相关设计人员能够与时俱进,跟踪建筑行业的最新动态,熟练掌握满足各类建筑需求的电气设计理念和方法。因此对弱电系统整体设计思路需要因地制宜。

参考文献:

[1]孙日平.浅谈智能建筑弱电设计方案与综合布线应用中存在的问题[J].低压电器,2000,(4)

[2]卢庆新.智能建筑弱电机房UPS配电设计[J].智能建筑与城市信息,2006,(11)

第6篇

【关键词】住宅建筑;弱电系统设计;设计思路;位置;

建筑弱电系统包括电视、电话、网络、安防等,实现信息的传输与控制、设备的监控,是目前现代建筑不可缺少的部分,也是智能楼宇的重要支撑系统。以下就住宅建筑弱电系统设计进行探讨。

一.住宅建筑弱电系统设计思路与设计原则

1、设计思路。(1)通信网络子系统:预留从管道井至室内弱电箱的管路;室内点位设计一般考虑客厅预留通信网络点位,卧室、书房预留电话点位;厨房及卫生间除特殊要求外,一般不设置点位;(2)有线电视子系统:预留从管道井至室内弱电箱的管路;室内点位设计一般考虑客厅、卧室预留电视点位;独立餐厅如有需要,也可考虑设置电视点位;(3)可视对讲及门禁子系统:可视对讲系统一般包含围墙机、单元门口机、室内机、管理机等几部分;室内机一般安装在客厅位置;依据住宅产品定位需求,可视对讲室内机还可扩展出室内安防报警功能,电梯呼叫功能等;门禁一般与单元门口机合并;(4)紧急报警子系统:室内紧急报警按钮一般设置于客厅及主卧室;如有需要,也可考虑在卫生间设置紧急报警按钮;(5)视频监控子系统:监控点位一般设置于小区及单元主要出入口、小区内儿童活动区、地下车库、电梯轿厢;(6)周界防范子系统:对于住宅品质较高的小区,一般结合围墙设置周界防范子系统;形式可选择红外对射或电子围栏等;(7)自动巡更子系统:对于住宅品质较高的小区,一般在重点部位设置无线巡更点位,用于规划保安巡逻路线,确保小区安全;(8)停车场管理子系统:结合地库出入口,设置停车场管理子系统;对于小区业主,建议采用长距离识别ID卡;对于来访客人,可采用非接触IC卡管理;总之,弱电系统种类繁多,各具特点,需要结合建筑物的规模、使用性质、功能定位等多方面的因素为建筑选择能够满足要求且经济性最佳的弱电系统。

2、设计原则。首先,根据住宅建筑相关规范要求等明确建筑当中应当设置的系统。传统的弱电系统就是电视、电话、网络,随着人们生活水平的提高,对智能化住宅的需求也越来越强烈,住宅产品包含的弱电系统也越来越多。总体而言,需要结合住宅产品定位、产品特点、成本投入等方面综合考虑设计弱电系统的架构以及其中的细节。

二、住宅建筑弱电机房功能及位置的确认

弱电系统相关的机房包括网络机房、安防控制室、楼控机房、消防控制室等,应根据建筑需要进行选择。一般来说,安防控制室可以与消防控制室或楼控机房合用一室,但各自有专用的工作区域,而且重要建筑的控制中心(机房)应设置值班人员卫生间和专用空调设备。若建筑物面积较大控制项目较多,不宜再与消防安防合用控制室,楼控机房应该毗邻消防安防控制中心,否则显得较为混乱。

弱电机房一般要考虑防静电及防尘,电源应当可靠,一般采用双电源末端互投的方式供电,同时应设置UPS室提供备用电源。机房内一般来说设备发热量较大,可不考虑采暖仅需考虑制冷。控制室内要考虑采暖,单独设置空调设备,有条件的可以考虑地板送风的方式。UPS室荷载较大,应提醒结构专业设计人员予以考虑。

弱电系统相关机房一般设置在首层或地下一层。消防控制室要求设置直通室外的安全出入口,适于选择在建筑物中间的地方,但有时这些位置属于建筑的黄金地点,不愿意提供给机房,可以另外考虑选择阴面或者布局不太好的房间,但一定要离进线间不远且要方便线路敷设。进出机房的线槽应敷设在公共空间内,不要穿越楼梯间及前室,适当远离变电、x射线等存在干扰的区域。

三、住宅建筑弱电进出线管的位置选择和预留

住宅尽管弱电系统复杂多样,但需要与外界联系的弱电线路一般仅有通讯线路和有线电视线路。网络虽然作为楼内所有弱电系统的支持平台,但它一般只是在建筑内部自成体系,与外界的联系通过通讯线路即可。但是,政府、电力、司法等部门可能有自己的内部网络,需要在进线时考虑预埋保护管。此外,某些建筑可能还有外界周边的安防线路以及消防报警线路。进出线位置的选择依据外网来向,以建筑内布线便利为原则,避免出现大转角。一般在地下或首层设置一间弱电进线间,进线位置注意避让开建筑的主要出入口、地下汽车坡道、消防水池等位置。出于运营方面的考虑,规模大的建筑预留两间弱电进线间,分别留给电信和联通,其他有线电视等线路一般直接进竖井。对于规模较大的住宅小区会给有线电视留一间专门的设备用房。

土建施工阶段一般只预留管不穿线,所以平面中的布点要经过预留通道连接到机房,从机房到竖井采用线槽,每层采用金属线槽竖井引出本层的线路,金属线槽一般沿走廊敷设,进房间的部分采用穿金属管保护的方式。消防线路与一般弱电线路应该使用单独的线槽,但是,有一种特殊情况,即广播、扩声系统一般兼做火灾应急广播。这种情况下应该满足消防的相应要求,线路明敷时一般要求穿金属管并刷防火涂料。由线槽引出的线路到末端布点处一般不应该超过3个直角弯,否则穿线比较困难;电话、网络线路在末端分别穿管;设计师应该熟悉线路的实际走向和作法并且在制图时要明确的表示出来。例如,如果设计图上从会议桌到吊顶上的投影仪简单连根线,施工方就有可能从会议桌上直接立管到吊顶,因此制图时要将线路先引至墙上的过线盒再引至投影仪,不能寄希望与于施工队去研究图面上没有表述的内容。

四、住宅建筑弱电竖井的分布与面积需求

住宅建筑弱电竖井的选择一般可以不受防火分区的限制,但是网络布线有距离限制。一般从弱电井至走廊末端的距离≯80m,对于大空间来说,由弱电井至最远处的网络出线座的距离不应该超过95m。考虑到弱电机柜的深度,弱电井一般进深应在1.2m左右。弱电井的发热量比较大,条件允许的情况下可以考虑在井上部做排风管,竖井门上可以考虑采用防火百叶进风。弱电井应该设置在方便走线的位置且开向公共区域,一般不应该与烟道、电梯、卫生间相邻。但如果不从建筑物设计方案阶段就介入,那么建筑专业预留的管井就很难满足这些要求。

结束语

现代住宅建筑正在向着现代化和智能化的方向发展,在设计理念上也发生着变化,弱电系统的设计就是其中的一个方面。建筑弱电设计是建设方、施工方和弱电系统集成商之间的纽带和桥梁,在建筑电气的设计过程中应尽可能完善细致地了解建筑的使用性质、功能需求和定位、资金投入等因素,提出合理的设计方案并与弱电集成商讨论、研究,尽早的将集成商在技术上的要求反映到设计图纸当中。

参考文献:

[1]卢庆新.智能建筑弱电机房UPS配电设计[J].智能建筑与城市信息,2006(11)

第7篇

关键词:地理信息;GIS;应用;发展

中图分类号:C952文献标识码: A

引言

GIS以地理空间数据库为基础,交叉了地理学、测量学、计算机科学以及地图学等多门学科,通过采用地理模型分析方法将多种空间的和动态的地理信息适时提供给工作人员,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。现阶段,GIS的应用领域在不断扩大,甚至已延伸到了企业信息化的过程中。

一、地理信息系统概述

GIS的全称是地理信息系统,这是一种特定的十分重要的空间信息系统,它是一个在计算机硬件、软件支持下,对整个或部分地球表层空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的系统,兼具“工具”、“资源”和“学科”三大属性。其“工具”属性是指为人们采用数字形式表示和分析现实空间世界提供了一系列空间操作和分析方法;“资源”属性是指将单一分散的数据资料和科学积累集成起来,成为研究和解决空间问题所需的综合信息资源。“学科”属性是指其有着相对独特的研究对象和技术体系,正在逐步地发展形成一门关于空间信息处理分析的科学技术。

经过了近半个世纪的发展,GIS理论与技术已经相当成熟,并且得到了广泛的应用。在资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、交通运输、水利电力、农林牧业等领域,GIS的作用和贡献十分显著。

二、地理信息系统的发展现状

地理信息系统发展是从60年代的探索时期,70年代的发展时期,80年代趋于成熟,到90年代开始普及与应用,然后逐渐步入用户时代。社会对GIS的认识普遍提高,需求大幅度增加,GIS已经成为许多机构(特别是政府决策部门)必备的工作系统。GIS理论和技术得到了迅速发展,尤其是GIS、RS(遥感)和GPS(全球定位系统)结合的3S技术,有力地推动了GIS的发展。RS是GIS重要的数据源,GPS为GIS则提供了空间定位信息,GIS利用这些数据和信息完成管理和分析功能。

目前,GIS在我国逐渐得到了普及应用,服务领域不断扩展,也获得了广泛的认可。但从技术实现方面看,大多数的GIS都是在现有的成熟技术上进行的开发,对新技术的追求力度还远远不够。例如,GIS开发者大多关注于如何实现空间查询,或者如何提高查询效率,但是却忽视了从查询结果中用户能得到什么样的结果,对用户有什么帮助,这时,GIS开发者是否可以借助智能专家系统来深入分析查询结果,提供更有价值的信息。再者,从数据可视化方面看,GIS开发者可能更多地追求传统的矢量和栅格数据的调度与展示,但是却也忽视了多媒体、动画、三维、虚拟现实等这些更现代的表现形式,以及多点触控、光电感应和重力感应这些逐渐兴起的操控方式。最后,从系统应用方面看,大多数GIS还不能够真正做到面向市场的企业级GIS,功能实现上也往往是常规的大众化的应用功能,没有能够从用户角度出发来完成某一领域内的深层次开发。

三、地理信息系统的应用

1、GIS在资源环境管理中的应用

资源清查是地理信息系统最基本的职能。利用GIS的分析和统计功能,提供资源环境管理的各种基本信息,并通过对应用模型的建立,为政府的决策提供依据和帮助。该系统通过收集耕地面积、湿地分布面积、季节洪水覆盖面积、土壤类型、专题图件信息、卫星遥感数据信息,建立了潜在的威斯康星地区的土壤侵蚀模型,据此,探讨了土壤恶化的激励,提出了合理的改良方案,达到对土壤资源保护的目的。

2、GIS在道路交通管理中的应用

近年来,GIS在交通方面的应用得到了广泛的重视,并形成了专门的交通地理信息系统GIS-T,以满足道路交通管理方面的要求。GIS在交通管理方面的应用主要有路廊设计、道路管理,主要是指动态分段管理、流量和路径分析。

3、GIS在城市规划中的应用

通过地理信息系统将城市数据信息归并到一个统一的系统中,然后进行城市与区域的开发和规划,包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置,以及城市环境的动态检测等。这些功能的实现是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件加以保证。

4、GIS在灾害监测中的应用

利用地理信息系统,借助遥感遥测数据,可以有效地进行森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和洪水淹没损失的估算,为球在抢险和防洪决策提供及时准确的信息。如在地震灾害中利用遥感遥测数据和实地统计数据,通过GIS技术建立灾情系统,在疾病监测、重点基础设施保护、应急指挥与管理、移动和车载制图、资源跟踪和管理、灾害损失估计以及相关信息的等功能的实现,为抗震救灾做出相应的贡献。

5、GIS在医疗卫生中的应用

地理信息系统在医疗卫生中的应用主要包括两个方面:一方面是GIS与流行病研究;另一方面是GIS与医疗设施分布。其中GIS与流行病研究主要是应用于对流行病的数据可视化、空间数据分析以及流行病模型的建立。GIS与医疗设施分布中,应用于医疗设施规划,通过分析由调查统计获得的数据,并对其进行社会经济分类,然后建造合理的小社区诊所。GIS在医疗卫生中的另一个重要应用就是将上述两个方面结合起来,建立空间决策支持系统。该系统包括对流行病分布情况、医疗设施的分布情况进行可视化表达,以及对感染人群的流向等方面的控制,为流行病的防控提供决策支持。

6、GIS在军事和国防中的应用

现代战争的一个基本特点就是与“3S”技术的紧密结合,从战略构思到战术安排各个环节。通过遥感遥测等手段获得数据,然后利用地理信息系统对获得的数据进行分析和处理,再结合全球定位系统对目标攻击点进行定位。

四、地理信息系统的发展趋势

1、GIS网络化

对于GIS的发展,计算机网络技术是起到质变作用的重要技术。万维网的发展给GIS数据在更大范围内的、出版、获取和查询提供了有效可行的途径。网络浏览器的使用从视觉上给提供和使用地理数据的人们带来了方便。地理数据不仅可以按照地理位置、专题内容、生产机构、使用价格等进行搜索,甚至可以直接在网上进行数据的各类空间操作,使用网络提供的各类模型进行模拟,直接产生新的数据结果,真正地实现“网络就是计算机”这一新的概念模式。

2、GIS标准化

GIS发展到今天这个规模,能够在各种领域得到使用,使人们不断意识到软件、硬件、数据等要素进行必要的标准化才能实现更有效、更广泛地对GIS的使用。其中内容可能包括GIS的各个组成部分、各个操作过程、各种数据类型、软件硬件系统等。标准化真正实现将使人们能在一个共同理解的基础上共享信息和资源。

3、数据商业化

地理数据的开发、更新和维护既费时又费力,在GIS界曾经有认同结果,GIS硬件、软件和数据的造价比是110100,所以如何更有效地生产和维护地理数据将会是GIS未来面对的主要挑战之一。

4、系统专门化

目前,GIS软件和系统还是作为一个整体独立存在。许多软件提供全面的GIS功能,可以在任何一种需要GIS的部门使用,没有具体专业领域的限制;而从使用机构的角度来看,很多机构都只需要GIS软件中的部分功能。软件的部件见化是这个趋势的前兆,也为GIS软件的专业化做了必要的准备。将来的各类应用系统中,GIS可能会作为一个必备的部件存在。

5、GIS全球化

网络技术的发展缩小了世界的空间,使人与人之间的距离也缩短了。在这个环境里,GIS越来越发展成为一种有效的工具来帮助人们了解他们所生存和依赖的自然条件状况和社会变化状况。GIS的标准化也将进一步促进它在国际范围内的推广和使用。

6、GIS大众化

GIS不仅在国际舞台上已经越来越受到人们重视,甚至在人们日常生活中也起到了越来越重要的作用。在GIS界有人曾经说过,全球80%的人都离不开GIS,所以GIS的大众化是不可避免的。

结束语

近年来,随着GIS(地理信息系统)理论与技术的不断发展,GIS的应用日益广泛,其在地学学科中大规模的应用和全面发展,同时也涉及到所有空间信息分析处理的领域中。因此,着重对地理信息系统的应用与发展进行研究是非常重要的。

参考文献

[1]江彬,周荣福,许保瑞,徐海林,郑睿博,吴向楠.地理信息系统的应用及发展趋势[J].中国高新技术企业,2010(15):61-62.

[2]郭宏慧.地理信息系统的应用现状和发展趋势分析[J].河北农业科学,2009(01):140-142.