導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電磁輻射測量方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關(guān)鍵詞]家用電器；電磁輻射；預(yù)防措施

中圖分類號：F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）15-0022-01

前言：家用電器種類較多，對于不同家用電器輻射的研究不僅可以使人們更好地認(rèn)識和了解電磁輻射的產(chǎn)生，然后針對性地采取防護(hù)措施。為了更詳細(xì)地研究家用電器輻射的產(chǎn)生，本文通過對于一些家用電器電磁輻射的實(shí)際測量，根據(jù)各類家用電器的不同輻射程度以及強(qiáng)度給出一些指導(dǎo)性的防護(hù)措施，盡可能減少電磁輻射對于人體健康的危害。

1.家用電器的電磁輻射的基本知識

1.1 電磁輻射的產(chǎn)生途徑以及來源

通過對各類家用電器電磁輻射的實(shí)際測量之后，我們可以發(fā)現(xiàn)不管是體積較大的冰箱還是手機(jī)、收音機(jī)類的小型電氣設(shè)備，其都會或多或少地產(chǎn)生電磁輻射。這些電磁輻射可以分為電離式輻射和非電離式輻射，由于其質(zhì)量、體積以及能量的不同，這些電磁輻射對于人體的影響又有所不同。一般來說，家用電器輻射的主要來源有電視機(jī)、手機(jī)或移動電話、微波爐以及電腦等等。其中，電視機(jī)電磁輻射主要來自于其電子顯像管，電視機(jī)在形成圖像時，電子顯像管需要產(chǎn)生能量較高的電子束，在實(shí)際掃描過程中就會產(chǎn)生X射線以及其他電磁波，雖然這類輻射的數(shù)量較小，但是其對于人體眼球的危害還是存在的。電磁爐作為人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾姎庠O(shè)備，其主要是通過電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生渦流，致使鍋底變熱而工作的。在日常生活中，由于電磁爐功率較大，所以其產(chǎn)生的電磁輻射也會隨之增加，如果在不采取任何保護(hù)措施情況下，一旦照射劑量大到一定值之后，人體就會產(chǎn)生熱量，這對人體也會間接產(chǎn)生危害。

1.2 電磁輻射對人體產(chǎn)生的危害

不管是體積較小的家用電器還會大型家用電器，人體與其之間的距離直接決定了電磁輻射對人體危害的程度。一般來說，當(dāng)人體與家用電器之間的距離越短，人體受到電磁輻射的危害更多，通過數(shù)據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人體長期處于電磁輻射較為嚴(yán)重的區(qū)域，自身生物組織就會產(chǎn)生電解質(zhì)的振動，間接產(chǎn)生渦流導(dǎo)致自身組織的產(chǎn)熱，體溫就會有所上升，組織器官由于溫度的上升就會產(chǎn)生一些不良反應(yīng)，長期處于電磁輻射區(qū)域的人體在各個系統(tǒng)的調(diào)解與恢復(fù)方面都會存在一定的問題。具體表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)上的精神不集中、頭暈頭痛等，免疫系統(tǒng)上就會出現(xiàn)免疫能力降低，對于疾病的防范程度有所降低，生殖系統(tǒng)上會出現(xiàn)生殖細(xì)胞不活躍等等問題。電磁輻射對人體危害較為明顯，只有通過必要的防護(hù)措施才能較好地保護(hù)人體，所以我們應(yīng)該認(rèn)識電磁輻射的基本知識，做好防護(hù)措施以減少由于電磁輻射對于人體產(chǎn)生的危害。一般電磁波分為兩個等級，射頻電磁波的頻率一般為30 MHz～3000 MHz，在這個范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)限值為400 mw/cm2。常見家用電器電磁射頻一般在30 MHz一下，其屬于低頻輻射。實(shí)際測量表明， 正在使用的電磁爐正前方 0.1m 處磁場強(qiáng)度達(dá)8.70μT，即使遠(yuǎn)離到0.3m以外， 也有1.00μT 。

1.3 電磁輻射對于人體的作用原理

電磁輻射作用人體的主要方式有兩種，其中包括熱效應(yīng)以及非熱效應(yīng)作用方式。人體細(xì)胞的原子和分子從微觀角度來看，其既是電介質(zhì)，同時也是磁介質(zhì)。

根據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電介質(zhì)處于在電場中就會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，而磁介質(zhì)在磁場中又會產(chǎn)生磁化現(xiàn)象，所以當(dāng)人體長期處于電磁輻射中，人體細(xì)胞中的分子與原子就會反復(fù)極化和磁化，而極化和磁化又會導(dǎo)致人體細(xì)胞分子間的摩擦，所以就會導(dǎo)致熱能的產(chǎn)生。同時當(dāng)電介質(zhì)長期處于電場中時，人體局部就會產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，這就會導(dǎo)致人體發(fā)熱。非熱效應(yīng)主要是電磁輻射對于人體系統(tǒng)的破壞和損傷，當(dāng)人體長期處于電磁輻射中，細(xì)胞活躍程度就會有所降低，人體就會出現(xiàn)類似于頭暈、頭痛、記憶力下降等等問題。

2.電磁輻射預(yù)防措施的研究

2.1 針對家用電器的預(yù)防措施

各類家用電器電磁輻射的源頭和輻射方式具有不同的特點(diǎn)，電視機(jī)產(chǎn)生電磁輻射的主要來源是其顯像管，通過電子束的投射就會間接產(chǎn)生X射線，微波爐輻射方式主要是通過微波輻射的方式。針對家用電器電磁輻射的研究要從源頭著手，所以我們要對于家用電器輻射進(jìn)行妥善處理，及時采取預(yù)防措施。電視機(jī)、電冰箱以及空調(diào)等家用電器由于其與人們的生活密切相關(guān)，所以其輻射量的大小直接決定了其對于人體的危害，生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)家用電器時要嚴(yán)格控制電磁輻射量，電器的輻射程度要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。針對家用電器電磁輻射的預(yù)防不僅僅包含電器的設(shè)計(jì)階段，在具體使用時，使用者也要采取相應(yīng)的預(yù)防措施，例如在家用電器的放置地點(diǎn)要合理挑選，選購者在選擇時一定要選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的家用電器。一般來說，家用電器不能扎堆放置，要保持一定的距離，當(dāng)然，電器種類的不同，其電磁輻射量也會產(chǎn)生一定的出入。超標(biāo)的、扎堆放置的家用電器對于人體會產(chǎn)生嚴(yán)重危害，當(dāng)然，消費(fèi)者在購置家用電器之后，一定要仔細(xì)瀏覽電器使用說明書，詳細(xì)了解此電器電磁輻射對于人體的危害以及防護(hù)措施。例如在使用微波爐時，其主要輻射來源于爐門的電磁輻射外泄，所以在具體使用時，使用者一定要保持微波爐的門縫的衛(wèi)生以及安全，當(dāng)微波爐長期不使用時，一定要關(guān)閉電源，減少因?yàn)榇龣C(jī)而產(chǎn)生不必要的電磁輻射。

2.2 家用電器使用者的預(yù)防措施研究

家用電器由于與使用者長期處于一個環(huán)境，所以針對家用電器使用者對于電磁輻射的預(yù)防具有非常重要的意義。家用電器使用者在使用家用電器時一定要嚴(yán)格按照家用電器的使用手冊操作，同時避免長時間地與家用電器進(jìn)行接觸，例如在使用電腦或電視時，人體一定要與其保持適當(dāng)?shù)木嚯x，在使用時間上也要進(jìn)行嚴(yán)格地控制，一般來說時間最好在1個小時之內(nèi)比較好，在長時間地學(xué)習(xí)與工作之后，使用者一定要進(jìn)行休息。在衛(wèi)生方面，使用者在使用家用電器時由于各類熒光屏的照射可能會出現(xiàn)皮膚方面的問題，同時熒光屏也會產(chǎn)生大量的靜電，所以在人體表面就會出現(xiàn)大量的灰塵，因此，家用電器使用者要及時洗臉洗手，保持個人的衛(wèi)生。在家用電器長期處于不使用的狀態(tài)時，家用電器一定要及時關(guān)閉，不能一直使其保持待機(jī)狀態(tài)，較弱的磁場有時也會產(chǎn)生輻射的積累。當(dāng)然，家用電器使用者的健康一定要從自身做起，使用者要合理飲食，保持健康的生活方式，這樣在免疫方面才能具有一定的能力。

2.3 掌握電磁輻射的測量方法

為了進(jìn)一步地使家用電器使用者掌握電磁輻射的相關(guān)知識，在家用電器實(shí)際使用中，使用者也要能掌握一定的電磁輻射的測量方法。家用電器一般包括電視、電冰箱、空調(diào)等，其特殊性又決定了其對于人體的危害很難察覺，所以掌握并了解電磁輻射的測量方法對于使用的健康保護(hù)具有非常重要的意義。電磁波一般分為兩種，其中包括射頻電磁波以及工頻電磁波，而射頻電磁波的頻率主要在30 MHz一3000 MHz，家用電器的輻射頻率一般在在30 MHz以下，其屬于低頻輻射。在實(shí)際電磁輻射的測量方法上，我們一般分為3類，其中有TC-1160，LZT-1120和NBM-550。不同的測量方法對于電磁輻射的測量值又會產(chǎn)生一定的出入，所以正確的測量又具有非常重要的影響。

3.總結(jié)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，家用電器逐漸稱為現(xiàn)代人們的必要生活工具，由于家用電器其本身的電磁輻射的影響，其對于人體的危害具有非常重要的研究價值。因此，家用電器使用者必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)使用電器，做好自我保護(hù)最減少電磁輻射對于人體的危害。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】家用電場強(qiáng)度測試儀;設(shè)計(jì);通信協(xié)議;控制軟件

20世紀(jì)以來，人類最偉大的科技成果和技術(shù)進(jìn)步，當(dāng)屬信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展?，F(xiàn)代電子工業(yè)、電信產(chǎn)業(yè)的訊猛發(fā)展及電器產(chǎn)品的普及，不僅給人類帶來快速、有效地獲取信息和交流信息的新技術(shù)、新手段，同時也使人們能獲得廉價和便利的信息服務(wù)。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電磁技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個行業(yè)、各個部門，甚至走入了千家萬戶。然而，電子產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅給人類創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)文明，同時也把人們帶近一個充滿人造電磁輻射的環(huán)境。這就好比太陽和紫外線總是形影相隨一樣，人類要享受到陽光普照，就不可避免的要遭受紫外線的輻射。而電磁輻射是一種看不見、摸不著、難以感知的“隱形污染”。各國科學(xué)家通過長期的研究，逐漸取得了一個共識，他們認(rèn)為：當(dāng)電子輻射在一定的空間區(qū)域內(nèi)，其強(qiáng)度達(dá)到一定的強(qiáng)度限值以后，對人身健康或動物的生存安全等，都會產(chǎn)生不良的影響，同時也對電子儀器、設(shè)備，包括通信設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。EMF（Electromagnetic Field，電磁場）目前已經(jīng)是人們公認(rèn)的、最為普遍的環(huán)境影響因素之一，無論是經(jīng)濟(jì)科技發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，人們都越來越關(guān)心電磁場可能導(dǎo)致的各種危及健康的負(fù)面效應(yīng)。

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評

人們認(rèn)識到電磁波對人類的傷害，最早可追溯到上個世紀(jì)30年代。當(dāng)時眾多高頻加熱工人出現(xiàn)乏力等癥狀。二戰(zhàn)期間，雷達(dá)被廣泛使用，這使不少人受到微波的照射，戰(zhàn)后還有一些媒體報(bào)道了第一例微波白內(nèi)障的病例。但是在那個時代里，人們更為關(guān)注的是電離輻射，顯然這些報(bào)道在當(dāng)時并沒有引起人們足夠的重視。人類有組織的開展相關(guān)科研活動，始于20世紀(jì)50年代。1954年，美國調(diào)集各方專家開始了協(xié)作研究，他們實(shí)施了耗資巨大的動物實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時采用的輻射強(qiáng)度大于100M/CM?。經(jīng)過長期的觀察和計(jì)算，專家們一致認(rèn)為10M/CM?是安全“上限”。事實(shí)上，前蘇聯(lián)早在1953年就開始了專門的研究。與美國截然不同，他們除了實(shí)驗(yàn)室工作外，還進(jìn)行了大量的深入生存一線的流行病學(xué)調(diào)查。而我國進(jìn)行有組織的專門研究，是從1963年正式開始的。由于對電磁輻射所造成的健康危害的理解有所不同，不同的國家所制定的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)有很大的差異。其中俄羅斯、意大利、中國、比利時等國家在制定標(biāo)準(zhǔn)時，充分考慮了電磁輻射對人體神經(jīng)效應(yīng)方面的影響，標(biāo)準(zhǔn)限值比較嚴(yán)厲;而美國、澳大利亞、德國等國在制定標(biāo)準(zhǔn)時，則采用了國際非電離協(xié)會的推薦標(biāo)準(zhǔn)，沒有考慮到電磁輻射對人體神經(jīng)效應(yīng)方面的影響，而只是考慮了已有明確研究結(jié)果的熱效應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)限值相對較為寬松，然而迄今看來，將來仍然有進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)限值的可能。

近二十年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，人們對家用電器的需求量日益增加。各種家用電器、電子設(shè)備和設(shè)施日益廣泛地應(yīng)用于人們的日常生活和工作中。隨之而來的是，電磁輻射污染問題也日益嚴(yán)重。據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局的環(huán)境電磁輻射污染調(diào)查顯示，我國目前環(huán)境中人為電磁輻射不斷增加的主要原因是：（1）各種、家用電器的日益增多，功率的增大;（2）工業(yè)、科研、醫(yī)療應(yīng)用中高頻用電設(shè)備的增加;（3）電力部門高壓輸電線路的發(fā)展;（4）交通運(yùn)輸工具及設(shè)備的飛速增長，包括私家車的普及應(yīng)用。

還有一個不容忽視的方面，就是目前我國移動通信設(shè)備的發(fā)展突飛猛進(jìn)。據(jù)有關(guān)媒體透露，全世界家用移動電話用戶是數(shù)十億，中國占其中五分之一。電子科技為我們的生活、工作帶來了巨大方便，但同時帶來的磁輻射也對人體健康造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響，這越來越受到人們的廣泛關(guān)注。在早期的電磁功率測量中提出了各種方法，比較傳統(tǒng)的，如小功率二極管檢波法、熱點(diǎn)偶發(fā)等，大功率的有誰熱熔記。在早期的國家標(biāo)準(zhǔn)中，經(jīng)常在電磁輻射測量中采用的，是上海無線電廠、宿遷無線電廠及深圳深望的RCQ-1A、ML-91與SRM-3000等，這些產(chǎn)品大多存在體積笨重、智能性差和測量精度低的缺點(diǎn)，特別是測量頻段范圍不能符合技術(shù)要求。國外的產(chǎn)品則主要有德國的YMR-300與意大利的PMM8053等產(chǎn)品，性能良好但其價格較為昂貴。為了適應(yīng)我國人民日益增長的物質(zhì)文明和精神文明的現(xiàn)實(shí)需要，今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)，深入開展電磁輻射監(jiān)測的單位和機(jī)構(gòu)必將日益增多，可由此預(yù)測出，未來對檢測儀器的需求量勢必很大。積極研制開發(fā)高質(zhì)量且廉價耐用的儀器、尤其是自動檢測儀，可以幫助人們針對電磁環(huán)境的負(fù)面影響采取一定的防護(hù)措施，因而對于家用電場強(qiáng)度測量儀的設(shè)計(jì)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、家用電場電磁輻射防護(hù)與測量標(biāo)準(zhǔn)

為了避免或盡量減少電磁輻射對人類健康的負(fù)面影響，乃至起到防護(hù)和衛(wèi)生安全的作用，我國國家環(huán)境保護(hù)局、衛(wèi)生部、信息產(chǎn)業(yè)部和國防科工委分別頒布實(shí)施了多項(xiàng)國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和測量、防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)，對電磁輻射防護(hù)和衛(wèi)生安全分別提出了標(biāo)準(zhǔn)限值要求，對人身健康和安全、環(huán)境衛(wèi)生以及通信設(shè)備的安全等方面，在一定時期確實(shí)起到了非常重要的作用。具體到家用電場電磁輻射防護(hù)與測量，我國現(xiàn)有兩個標(biāo)準(zhǔn)：一是國家環(huán)境保護(hù)局的國標(biāo)“電磁輻射保護(hù)規(guī)定”，二是衛(wèi)生部的國標(biāo)“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”電磁輻射防護(hù)規(guī)定。防護(hù)限值的適用頻率范圍為100KHZ-300GHZ，規(guī)定中的防護(hù)限值是可接受防護(hù)水平的上限值，并包括各種可能的電磁輻射污染的總量值?！碍h(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”又分為一級標(biāo)準(zhǔn)和二級標(biāo)準(zhǔn)。一級標(biāo)準(zhǔn)為安全區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切入群，均不會受到任何有害影響的區(qū)域：二級標(biāo)準(zhǔn)為中間區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切入群可能引起潛在性不良反應(yīng)的區(qū)域。超過二級標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)可作為綠化帶或種植農(nóng)作物等。

為了切實(shí)保護(hù)人們的健康，同時促進(jìn)廣播、通信等事業(yè)的發(fā)展，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局在已有的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，組織有關(guān)部門成立了電磁輻射暴露限值國家標(biāo)準(zhǔn)制定聯(lián)合工作組，負(fù)責(zé)制定了《電磁輻射暴露限值和測量方法國家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了頻率范圍為0Hz|≤F≤300GHz的電磁輻射為暴露限值。

三、本測試儀的主要功能和技術(shù)指標(biāo)

本文根據(jù)家用環(huán)境電場測試儀的技術(shù)要求，參照國家環(huán)境保護(hù)局的國標(biāo)“電磁輻射保護(hù)規(guī)定”、衛(wèi)生部的國標(biāo)“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”電磁輻射防護(hù)規(guī)定，以及《電磁輻射暴露限值和測量方法國家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》，經(jīng)由實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出家用電場強(qiáng)度測試的技術(shù)方案。本設(shè)計(jì)所推出的家用電場強(qiáng)度測試儀利用寬帶電場強(qiáng)度的檢測技術(shù)，采用具有世界先進(jìn)水平的電場測量探頭，通過采樣數(shù)據(jù)的濾波和智能處理，準(zhǔn)確給出測量位置的綜合家用電場強(qiáng)度，并通過智能分析給出測量環(huán)境是否超出電場環(huán)境安全極限的狀態(tài)指示。經(jīng)由測試結(jié)果驗(yàn)證，本設(shè)計(jì)方案現(xiàn)實(shí)可行。

（一）總體設(shè)計(jì)及工作原理

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場強(qiáng)度測試儀，主要由傳感器、濾波網(wǎng)絡(luò)、放大部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換、鍵盤控制、單片機(jī)控制單位，顯示和報(bào)警部分等組成，整個系統(tǒng)采用9V電池供電，由傳感器探頭檢測到的電磁信號通過濾波網(wǎng)絡(luò)送至放大電路，通過濾波、放大后的信號進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送到單片機(jī)中進(jìn)行處理;在程序設(shè)計(jì)中，對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出電磁輻射功率密度的大小，將其在液晶模塊上顯示出來，并具有峰值顯示功能。同時，對超過限定值的，則會給與警告提醒。

值得注意的是，傳感器探頭的優(yōu)劣對家用電器的電場強(qiáng)度信號的接收性能會有很大影響，而傳感器探頭的性能和質(zhì)量取決于探頭的電氣參數(shù)。本測量儀采用PMM公司的微帶設(shè)計(jì)的加固探頭，頻率很寬，增益在使用電器時基本不變，可靠性程度較高，能夠滿足測量儀的設(shè)計(jì)要求。對傳感器探頭所得的信號進(jìn)行濾波，去除高頻成分，可以采用有源低通濾波。由于探頭感應(yīng)的信號比較微弱，需要經(jīng)過低噪放大器將信號進(jìn)行放大，而且需要低噪放大器輸入端和電場探頭的阻抗匹配，以便獲得最佳的信號能量傳遞效果。

測試儀的好壞除了與硬件部分的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，軟件的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。有鑒于此，選用適當(dāng)?shù)能浖O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和方法，對整個系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)都起著關(guān)鍵性的作用。該方案將硬件劃分為探頭和主機(jī)兩大模塊，并在家用電場強(qiáng)度測試儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)思想及詳細(xì)設(shè)計(jì)過程。本測試儀的軟件部分，不僅對實(shí)用性有一定程序的要求，而且要對系統(tǒng)資源進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓芾砗驼{(diào)度。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中心必須重視問題定義、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件編制、軟件調(diào)試與測試等過程。因此，系統(tǒng)采用模塊化和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，自頂向下逐步求精，達(dá)到提高設(shè)計(jì)與調(diào)試效率的目的，同時使用先進(jìn)的數(shù)字信號處理方法，通過設(shè)計(jì)高質(zhì)量軟件來提高系統(tǒng)軟件的實(shí)時性和并行性，盡量優(yōu)化軟件系統(tǒng)。

（二）本測量儀的系統(tǒng)功能分析

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場強(qiáng)度測試儀，其系統(tǒng)軟件包括下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件兩大部分。在家用電場強(qiáng)度測試儀系統(tǒng)硬件和軟件同時實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，筆者對本設(shè)計(jì)推出的家用電場強(qiáng)度測試儀進(jìn)行了功能測試。測試結(jié)果多次表明，本設(shè)計(jì)推出的家用電場強(qiáng)度測試儀性能穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁輻射的準(zhǔn)確測量、上下位機(jī)通信，安全可靠，符合設(shè)計(jì)要素，并且有便攜、多功能、擴(kuò)展功能良好等特點(diǎn)，具有很好的使用價值，能夠準(zhǔn)確無誤的測試家用電場強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)經(jīng)由實(shí)驗(yàn)推出家用電場強(qiáng)度測試儀，經(jīng)驗(yàn)證可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）可進(jìn)行三向電場綜合數(shù)，對測量數(shù)據(jù)可進(jìn)行定時處理和即時顯示數(shù)據(jù)。

（2）可實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的保持，并實(shí)現(xiàn)保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、顯示，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時平均、最大值提取等處理運(yùn)算。

（3）可于上位機(jī)進(jìn)行通信，可通過上位機(jī)進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的標(biāo)校;上位機(jī)控制與標(biāo)校軟件人機(jī)界面友好;上位機(jī)具有對測試儀進(jìn)行檢測的功能。

（4）全部操作過程顯示界面中文標(biāo)示。

（5）適時顯示必要的數(shù)據(jù)格式。

（6）測試數(shù)據(jù)可記憶存儲1440個數(shù)據(jù)。

（7）在環(huán)境電場大于200V/M時，可以自動保護(hù)，并有過載顯示;在環(huán)境電場低于200v/M時，可以自動恢復(fù)測量。

（8）具有報(bào)警門限設(shè)置，調(diào)整間隔0.1V/M，開機(jī)后自動設(shè)定報(bào)警門限默認(rèn)值為10.6V/M警告要求;測量電場數(shù)值等于或大于設(shè)置的報(bào)警門限值時，以燈光和顯示提示形式發(fā)出警告。

四、結(jié)論

本文所提出的家用電場強(qiáng)度測試儀設(shè)計(jì)方案，將硬件劃分為探頭和主機(jī)兩大模塊。探頭模塊采用意大利PMM公司的微帶設(shè)計(jì)的加固型探頭的測量數(shù)據(jù)接收，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的處理運(yùn)算、存儲、顯示、功能按鍵處理、過線聲光報(bào)警、上下位機(jī)通信等功能。以上詳細(xì)討論了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，介紹了主機(jī)模塊的硬件電路，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。并在家用電場強(qiáng)度測試儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)思想及詳細(xì)設(shè)計(jì)過程。系統(tǒng)軟件包括下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件。下位機(jī)軟件即為場強(qiáng)儀主機(jī)控制軟件，主要實(shí)現(xiàn)主機(jī)控制功能。具體設(shè)計(jì)了中斷處理、EEPROM讀寫、液晶顯示、鍵盤控制和溫度測量等控制軟件。上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）和場強(qiáng)儀主機(jī)（下位機(jī)）的通信，通過上位機(jī)控制下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對電場強(qiáng)度測試儀主機(jī)參數(shù)設(shè)置、校準(zhǔn)設(shè)置、數(shù)據(jù)讀取和存儲等功能。文中還設(shè)計(jì)了合理的人機(jī)界面、相應(yīng)的通信協(xié)議和功能管理軟件。

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場強(qiáng)度測量儀，可以對電磁輻射進(jìn)行測量，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對采集的信號進(jìn)行處理和控制。而且具有體積小、重量輕、使用方便測量速度快等優(yōu)勢?？傊?，這是一款具有較高實(shí)用價值的家用電場強(qiáng)度測量儀。

參考文獻(xiàn)

[1]唐承斌，唐賢達(dá)，倪江群.通信基站環(huán)境動力監(jiān)控器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2006（12）.

[2]鄒建成，崔元日，張曉健，張春玲.城市燈光集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案[A].科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展――河南省第四屆青年學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C].2004.

[3]侯振義，徐小杰.通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[A].中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C].2002.

[4]鄭玲玲，許剛，劉芳，韓瑋.基于時差法的超聲波測風(fēng)系統(tǒng)的研究[J].電子測量技術(shù)，2012（12）.

[5]于成毅，裴東興，梁志劍.基于MSP430的車載CAN總線數(shù)據(jù)記錄儀[J].國外電子測量技術(shù)，2011（2）.

[6]王卓柱，榮奎，顧正黃，戰(zhàn)延謀.CAN總線在某型裝備技術(shù)狀態(tài)動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用[J].電子測量技術(shù)，2007 （10）.

篇3

那么，GPS導(dǎo)航儀的輻射到底有多大？是否會對人體造成危害呢？

5月2日，央視二套《經(jīng)濟(jì)半小時》以“危險(xiǎn)的GPS”為題，對上黑名單的企業(yè)進(jìn)行了追蹤調(diào)查。其中涉及GPS導(dǎo)航儀的輻射問題，一位汽車消費(fèi)維權(quán)專家稱，“GPS輻射跟手機(jī)輻射基本上差不多，也屬于電子輻射的一種。過量輻射會導(dǎo)致頭疼、頭暈，睡不著覺，失眠，甚至如果對婦女可能還有生育的問題等等?！?/p>

報(bào)道還援引“世界衛(wèi)生組織最新調(diào)查”稱，電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因，會對人體生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)造成直接傷害，同時也是造成孕婦流產(chǎn)、不孕、畸胎等病變的誘發(fā)因素，此外，過量的電磁輻射將直接影響兒童組織發(fā)育、骨骼發(fā)育，并導(dǎo)致視力下降

GPS導(dǎo)航儀的輻射真這么厲害嗎？對此，記者采訪了多位專家，他們均表示，這是媒體和公眾對質(zhì)檢總局報(bào)告的誤讀。

達(dá)爾問環(huán)境檢測負(fù)責(zé)人赫曉霞博士表示，國家質(zhì)檢總局的抽查，主要是檢測GPS導(dǎo)航儀的輻射會不會干擾其它電子設(shè)備的信號，而并不是對人體健康產(chǎn)生影響的指標(biāo)。因此，被檢測的GPS導(dǎo)航儀如果輻射超標(biāo)，只能說明該產(chǎn)品對其它電子設(shè)備的干擾大，而不能說明對乘車的人有影響。

專門從事電磁輻射檢測的森馥科技公司工程師朱琨也告訴記者，抽查依據(jù)的是《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法》（GB 9254-2008）、《汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)通用規(guī)范》（GB/T 19392-2003），其中有關(guān)輻射騷擾/輻射干擾場強(qiáng)的規(guī)定，均是針對信息技術(shù)設(shè)備電磁兼容問題，而不是電磁場人體暴露安全，“兩者屬于不同的概念”。

朱琨介紹，《汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)通用規(guī)范》（GB/T 19392-2003）中輻射干擾場強(qiáng)的極限值，主要引用于《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法》（GB 9254-2008）， 其中對于輻射干擾的規(guī)定為：30MHz-230MHz極限值為40dB（uv/m）， 230MHz-1000MHz極限值為47dB（uv/m）。

而有關(guān)電磁場人體暴露安全標(biāo)準(zhǔn)，我國有《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88），其中頻率段30MHz-3000MHz范圍，限值為12v/m，如果將兩者換算為相同的單位v/m，則前者47 dB（uv/m）約等于0.0002v/m。

“從中可以看出，兩者相差上千倍，也就是說，適用于電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)限值與人體電磁暴露安全限值是完全不同的概念。” 朱琨說。

赫曉霞說，事實(shí)上， GPS導(dǎo)航儀對輻射的要求非常嚴(yán)苛，因?yàn)槿绻^了規(guī)定的限值，就會干擾車內(nèi)的電子設(shè)備，比如收音機(jī)會有噪音，甚至去加油站，也可能會干擾加油站的電子設(shè)備。因此，為了保證GPS導(dǎo)航儀的靈敏度，也就是說，為了保證其能很好地接收到衛(wèi)星信號，在生產(chǎn)的時候，一般都會考慮電子屏蔽設(shè)計(jì)，以減少電磁輻射的影響。

朱琨表示，GPS導(dǎo)航儀主要是接收信號，與能夠收發(fā)信號的電腦、手機(jī)相比，給乘車人帶來的輻射要小得多。而至于手機(jī)、電腦的輻射，本刊記者曾拿相關(guān)電子產(chǎn)品到清華大學(xué)電磁輻射測試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示，電場儀的檢測數(shù)值和檢測前的數(shù)值沒有明顯的變化，這說明，這些產(chǎn)品的電磁輻射非常微弱。

對于質(zhì)疑質(zhì)檢總局的報(bào)告，有評論指出，國家的行業(yè)管理機(jī)構(gòu)在一些涉及公眾切身利益的產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)告時應(yīng)該更加謹(jǐn)慎一點(diǎn)，的數(shù)據(jù)也應(yīng)該更加充分有據(jù)一點(diǎn)，避免引起消費(fèi)者的過多擔(dān)憂以及對行業(yè)的負(fù)面打壓。

記者也了解到，GPS導(dǎo)航儀目前還缺少相關(guān)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品自然就良莠不齊。專家認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急是制定出可行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，讓消費(fèi)者買得放心。

“姜你軍”肉眼難辨別

？？近日，有媒體曝光山東濰坊市峽山區(qū)一些農(nóng)民使用劇毒農(nóng)藥“神農(nóng)丹”種植生姜，高價姜“姜你軍”搖身變成劇毒姜“毒姜軍”，再次成為食品安全熱門詞匯。那么“毒姜軍”到底有什么危害？

？？神農(nóng)丹即涕滅威，是一種高毒農(nóng)藥，只限于作物溝施或穴施，在播種前或出土后根側(cè)土中追施。只準(zhǔn)許在棉花、花生上使用，并限于地下水位深的地方。因?yàn)檫@種農(nóng)藥僅需50毫克就可致一個50公斤重的人死亡，不能直接用于蔬菜瓜果。

？？中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院院長周志強(qiáng)教授認(rèn)為，涕滅威具有觸殺、胃毒和內(nèi)吸作用，很容易被植物根系吸收，傳導(dǎo)到植物地上部各組織器官，撒藥量過多或集中在撒在種子及根部附近時，易出現(xiàn)藥害。人在食用“毒姜”的過程中，必然會攝入留存在生姜中的大量有毒殘留物，從而危害人體健康。

？？此外，涕滅威在土壤中易被代謝和水解，在堿性條件下易被分解。農(nóng)民種姜時使用神農(nóng)丹，通過不斷澆水灌溉，會使得大量的農(nóng)藥成分溶解到地下水中。

？？山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室研究員鄧立剛表示，涕滅威非常容易被吸收，它主要存留于作物的莖葉表面以下，表層基本沒有殘留，也不會因?yàn)檫^度殘留而使得姜表面變色，所以生姜是否含有涕滅威肉眼幾乎無法分辨。目前瓜果蔬菜中涕滅威的常用檢測方法是高效液相色譜法，它通過提取蔬菜中的涕滅威及其代謝物，經(jīng)過高效液相色譜分離、梯度淋洗等步驟，定性定量地分析涕滅威及其代謝物的殘留量。這種方法雖然快速而成熟，但是作為普通消費(fèi)者來說，操作起來并不現(xiàn)實(shí)，所以監(jiān)管部門的把關(guān)就顯得尤為重要。

？？鄧立剛認(rèn)為，買姜不能光看模樣，鮮黃鮮黃的、表皮光滑的很有可能是用硫磺熏過的。好姜表皮看得清紋理，比較粗糙，顏色淡黃，發(fā)點(diǎn)綠頭也不要緊。此外，還有很多人認(rèn)為生姜出芽不好，殊不知，俗話說“姜是老的辣”，出芽說明是老姜，是好姜。他還建議廣大市民，在食用生姜前可以反復(fù)沖洗，去皮，高溫加熱久一點(diǎn)，這樣即使生姜內(nèi)含有毒性物質(zhì)，也會分解掉。

洗面奶洗臉更清爽？

很多人都喜歡用洗面奶“去油”。其實(shí)，單純地用清水洗臉才不會引起皮脂的一些過度分泌。因?yàn)榍逅粫碳てつw油脂分泌。但如果過度使用清潔劑，比如洗面奶等，會破壞皮膚的屏障，加重油脂的溢出。因此，頻繁用去油力強(qiáng)勁的洗面奶會導(dǎo)致越洗越油。（西苑醫(yī)院）

褐色面包就是全麥面包？

注意飲食健康的人，卻經(jīng)常被食品的顏色所迷惑。例如，很多人認(rèn)為，褐色面包就是全麥面包。殊不知很多只是面包師烘制面包時添加的食用色素，從而使褐色面包更具有誘人購買的色調(diào)。因此褐色面包并不等于全麥面包，購買全麥面包應(yīng)看清配料標(biāo)示。

（《時代》雜志）

甜味劑有助于減肥？

篇4

關(guān)鍵詞：電磁場仿真，近場掃描測量，電源／地阻抗，去耦電容，數(shù)字，模擬混合電路系統(tǒng)

電源與地之間的輸入阻抗是衡量電源供電系統(tǒng)特性的一個重要的指標(biāo)，影響電源供電系統(tǒng)特性的因素有：PCB的分層、電路板的布線、電源／地平面的形狀、元器件的布局、過孔和引腳的分布、IC的工作頻率等等因素。為了降低電源與地之間的阻抗，應(yīng)遵循以下一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1.降低電源和地板層之間的間距；2.增大平板的尺寸；3.提高填充介質(zhì)的介電常數(shù)；4.采用多對電源和地層。對于設(shè)計(jì)工程師來說，測量電源與地之間阻抗的一個重要應(yīng)用就是：優(yōu)化板上去耦電容的放置。

去耦電容的主要作用是抑制電路板本身特有的諧振以減少噪聲，同時，由于EMI或噪聲分布通常與整個電路板上各個區(qū)域電源／地阻抗的分布有著密切的關(guān)系，控制電源與地之間的阻抗，是降低電路板的輻射以控制EMI問題的重要舉措之一。這里面包含兩方面的課題：1.如何確定去耦電容的位置；2.如何確定去耦電容的具體數(shù)值。

傳統(tǒng)的電源／地阻抗測量方法之一就是利用矢量分析儀來判斷電路板布局布線中存在的電源／地阻抗問題。這種方法存在的主要問題是：電路板必須設(shè)計(jì)制造出來并安裝好元器件，一旦發(fā)現(xiàn)諸如EMI或噪聲超標(biāo)之類的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題，返工重新設(shè)計(jì)電路板的可能性就比較大。此外，利用該方法測量電源，地阻抗花費(fèi)的時間較長、去耦電容的定位精度不夠、需要反復(fù)試驗(yàn)才能最終優(yōu)化去耦電容的布局。

另一方面，建立在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的去耦電容設(shè)計(jì)規(guī)則，一般要求：

?電源輸入端跨接一個10～100μF的電解電容器；

?為每個集成電路芯片配置一個0.01μF的陶瓷電容器；

經(jīng)驗(yàn)規(guī)則存在的重要問題之一是有可能過多地添加去耦電容。

出于縮短上市時間和降低成本的考慮，系統(tǒng)制造商需要更為快速的方法，來觀測電路板系統(tǒng)上存在較大的電源，地阻抗的區(qū)域，并精確地優(yōu)化去耦電容的布局和設(shè)置，為此，本文著重介紹電磁場仿真和測量工具在定位較大電源／地阻抗點(diǎn)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢。

仿真工具：“零成本”定位電源，地阻抗設(shè)計(jì)問題

在許多文獻(xiàn)中，采用有效電感來模擬電源和地平面的電特性。在低頻時的有效電感模型(圖1a)并沒有考慮在電源和地平面中波的傳播和諧振，因此，它不適合于模擬高速封裝結(jié)構(gòu)，模擬的結(jié)果也不精確。線天線模型(圖1b)是電源和地平面結(jié)構(gòu)的另一種近似。該方法能夠處理波的傳播和通孔的相互作用，但是對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要很長的計(jì)算時間，此外，要將這個頻域技術(shù)與時域電路仿真器直接連接起來也不方便。許多公司在電路仿真器中采用流行的2D電容，電感網(wǎng)格模型來模擬電源和地平面(圖1c)。采用這種方法，導(dǎo)電平面被分為小的單元，每個單元由單元中的電容和電感來模擬。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是它適合于瞬態(tài)SPICE類型電路的仿真。

對電源／地建模的目標(biāo)是壓縮電源／地噪聲、優(yōu)化去耦電容布局并選擇正確的去耦電容數(shù)值。這個過程中選擇的EDAI具必須具備下列基本組成部分：

(1)可以提取傳輸線的RLGC矩陣的2D場求解工具；

(2)有損傳輸線仿真器；

(3)用于綁定線、通孔、金屬平面的3D場求解工具；

(4)IC、驅(qū)動電路和接收器的行為模型。

表1是目前市場上常見的EDA工具。

例如，利用Sigrity公司的SI仿真工具，并通過一系列“what-if"仿真，可以確定恰當(dāng)?shù)鸟詈想娙葜?。圖2所示為4層電路板，各層分別為信號、電源、地和信號，芯片位于電路板的中央。圖3所示為10ns內(nèi)電源面和地面之間噪聲電壓歷史峰值的空間分布。從圖4很容易識別電源和板上去耦電容的位置。此外，還可以看到：上角顯示存在很大的電源／地噪聲波動，而那里正是時鐘線通孔所在的位置。顯然，當(dāng)時鐘線從頂層向底層轉(zhuǎn)換時，電源和地之間的轉(zhuǎn)換孔耦合了電源／地噪聲。圖5表明：時鐘線通孔位于同步開關(guān)噪聲的熱點(diǎn)。

壓縮耦合噪聲的方案很簡單。在電路板上角的時鐘通孔附近安裝一個去耦電容，該處的電源／地噪聲就降低了，時鐘線上的感應(yīng)耦合噪聲也降低到噪聲門限之下。

一般地說，通過高精度建模計(jì)算并全波電磁場求解方法，例如三維有限差分時域(FDTD)(FEM)，原則上總能夠優(yōu)化整個電路板的去耦電容的布局，因此，是EDA行業(yè)發(fā)展的一個方向。

例如，Ansoft公司最新推出的NEXXIM作為新一代的時域和頻域電路仿真工具，具備對超復(fù)雜和大規(guī)模的射頻和模數(shù)混合電路進(jìn)行時域和頻域精確并快速混合仿真的能力。利用其獨(dú)特的電磁場仿真模型，可以對傳統(tǒng)仿真無法圓滿解決的特殊器件進(jìn)行精確建模，如一些特殊的非線性器件和變壓器(包括不對稱和各種抽頭變壓器)等。同時，以其強(qiáng)大的仿真能力，支持目前日益復(fù)雜的系統(tǒng)及仿真。

安捷倫業(yè)已把它的EDA系列產(chǎn)品擴(kuò)展到包括完整的3D電磁場(EM)仿真，包括與電路布局的直接鏈接及協(xié)同仿真能力。

Juniper Networks公司的Flomerics FLO／EMC為仿真電子設(shè)備內(nèi)部或周圍的電磁感應(yīng)提供了一個分析環(huán)境，該軟件不同于通用的電磁仿真軟件，它采用Transmission Line Matrix(TLM，傳輸線矩陣)方法來解麥克斯韋方程，可對EMC仿真發(fā)揮出最大優(yōu)勢。TLM方法實(shí)現(xiàn)了在一個仿真周期中，有用信號的所有頻率通過一次運(yùn)算就可獲得系統(tǒng)的全部寬帶響應(yīng)，它對EMC分析的貢獻(xiàn)在于可能的響應(yīng)和輻射變化的頻譜范圍很寬。此外，TLM方法建立了等效傳輸線矩陣，并可以直接解出了它們的電壓和電流，從而精確地預(yù)知了電磁輻射的頻率和位置。

采用仿真工具的最大好處是：在電路板和系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之前，通過仿真發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的EMI問題，并有可能快速優(yōu)化去耦電容的布局和設(shè)置，從而以“零成本”完成系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。

利用電磁場測量工具快速觀測電源／地阻抗設(shè)計(jì)問題

高速PCB分析和仿真設(shè)計(jì)工具，可以幫助工程師在預(yù)知電磁輻射的頻率和位置方面解決一些問題，但是，要精確仿真EMC問題，就必須用SPICE模型，目前幾乎所有的ASIC都不能提供SPICE模型，而如果沒有SPICE模型，EMC仿真是無法把器件本身的輻射考慮在內(nèi)的(器件的輻射比傳輸線的輻射大得多)。另外，仿真工具往往要在精度和仿真時間上進(jìn)行折中，精度相對較高的，需要的計(jì)算時間很長，而仿 真速度快的工具，其精度又很低。因此，用這些工具進(jìn)行仿真，不能完全發(fā)現(xiàn)高速PCB設(shè)計(jì)存在的EMI和電源／地阻抗超標(biāo)等問題。

在各種電磁輻射測量方法中，常采用近場掃描測量方法。近場掃描原理的測量主要在活性近場區(qū)域進(jìn)行，DUT上發(fā)出的輻射信號大部分被耦合到磁場探頭上，少量能量擴(kuò)散到自由空間。磁場探頭耦合了近H場的磁通線以及PCB上的電流，另外它也獲取一些近E場的微量成分。大部分PCB活性近場區(qū)域能量都包含在近磁場中。容向科技的Emscan掃描系統(tǒng)就適合于對這些PCB的近場診斷。

Emscan測量可以得出下列非常重要的信息：干擾產(chǎn)生點(diǎn)、干擾分布、覆蓋大區(qū)域的干擾傳導(dǎo)路徑、干擾所在PCB區(qū)域以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)或臨近I／O模塊間的耦合等，還可以看到數(shù)字電路和模擬電路分開的效果。

此外，Emscan具有頻譜掃描功能和空間掃描功能。頻譜掃描的好處在于可以讓工程師對DUT產(chǎn)生的頻譜有一個大致的認(rèn)識：有多少個頻率分量，每個頻率分量的幅度大致是多少?？臻g掃描的結(jié)果，是針對一個頻率點(diǎn)的，是一張以顏色代表幅度的地形圖，工程師能實(shí)時看清PCB產(chǎn)生的某個頻率點(diǎn)的動態(tài)的電磁場分布情況，從而對去耦電容的布局、參數(shù)選擇做出優(yōu)化。因此，利用電磁場測量工具觀測電源／地阻抗設(shè)計(jì)問題也是目前行業(yè)發(fā)展的趨勢之一。

參考文獻(xiàn)：

1.Signallntegrity,RaymondY.Chen,Signty,lnc.

2.Power lntegritv and Ground Bounce Simula―tion of High Speed PCBs，Ansoft公司

3.System Level Power Integrity Analysis andCorrelation for Multi-Gigabit Designs，Ralf Schmitt，Ph.D.Rambus Inc.

4.Analytical Calculation Of the Impedance ofLossy Power／Ground Planes，Berfalan Eged，Deparf-ment Of Microwave Telecommunications.BudapestUniversity of Technology and Economics

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篇5

關(guān)鍵詞：糧食水分；檢測技術(shù)；傳播特性；測量裝置

我國是一個糧食大國，同時也是一個人口大國，僅用全世界7%的耕地就養(yǎng)活了世界22%的人口[1]，我國每一年收獲的糧食產(chǎn)量巨大，所以糧食的安全儲存問題一直以來國家都極其重視[2]。谷物含水量是倉儲過程中需要控制的關(guān)鍵參數(shù)[3]，谷物水分含量過高會使谷粒生命活動旺盛，消耗谷粒中儲存的營養(yǎng)物質(zhì)，加快糧堆內(nèi)有害微生物的生長和繁殖，引起糧堆發(fā)熱、霉變和損耗等，對糧食造成巨大的浪費(fèi)。谷物水分含量過低，導(dǎo)致谷物整體重量減少，會破壞有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而降低谷物品質(zhì)。在糧食生產(chǎn)、加工過程中，各工序?qū)任锖识加袊?yán)格要求。作為重要的品質(zhì)指標(biāo)之一，含水率測定對于糧食的收購、運(yùn)輸和貿(mào)易而言，也是不可或缺的步驟[4]。谷物含水率的測定是確保倉儲安全的主要依據(jù)，也是糧食加工的重要工藝參數(shù)[5]，因此，對糧食水分做出精準(zhǔn)測量具有十分重要的意義。本文對糧食水分的檢測技術(shù)和原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

1電烘箱法

電烘箱法是利用電烘箱對被測樣品進(jìn)行加熱，直接去除糧食中的水分，通過比較加熱前后樣品重量的變化來檢測樣其含水量[6-7]，其含水率公式為：(1)式中，W為含水率；M1為加熱前樣品重量；M2為加熱后樣品重量。電烘箱是一種傳統(tǒng)經(jīng)典的檢測方法，優(yōu)點(diǎn)是測量精度高，測量范圍寬，可用來作為其他方法的檢測標(biāo)準(zhǔn)；缺點(diǎn)是測量時間較長，實(shí)時性差，效率低，不適合用于在線的檢測[8]。

2電容法

常溫下，水的介電常數(shù)高達(dá)80左右，而干燥谷物的相對介電常數(shù)小于5，它們之間的介電常數(shù)存在很大的差異，糧食水分含量的高低直接影響糧食介電常數(shù)的變化[9-11]。電容法將糧食谷物比作電介質(zhì)，并根據(jù)水的介電常數(shù)遠(yuǎn)大于糧食谷物的介電常數(shù)這一特點(diǎn)，通過測量出糧食谷物的介電常數(shù)，就可以計(jì)算出糧食中水分含量[12]。電容法優(yōu)點(diǎn)是成本低，結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，可用于在線檢測。缺點(diǎn)是測量影響因素比較多（受環(huán)境溫度、物料品種、空氣濕度等影響），工作穩(wěn)定性不強(qiáng)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)償。

3微波法

微波是頻率介于300-300GHz之間的電磁波，具有頻帶寬、透射、抗低頻干擾等特性[14]。水分子是極性分子，在外電場的作用下能夠被極化成偶極子，并沿著電場方向定向排列，水偶極子頻繁換向，不斷從電場中吸收能量，又不斷釋放能量[15-17]，因此，通過檢測微波與糧食作用后相關(guān)參數(shù)的變化，便可以間接測量糧食含水率[18]。微波法的優(yōu)點(diǎn)是檢測速度快，靈敏度高，穩(wěn)定性好，適用于動態(tài)檢測；缺點(diǎn)是其熱效應(yīng)明顯，不但影響種子的活性，而且影響測量精度，儀器復(fù)雜，價格昂貴。

4中子法

中子法測量糧食水分是中子源發(fā)出的快中子與谷物中氫原子核進(jìn)行碰撞，在這個過程中，中子每次與氫核碰撞，損失很多能量，根據(jù)谷物中含氫量的變化便可推算出谷物中的含水量。(2)式中,W1為中子損耗的能量；W2為相互作用前中子的能量；M為發(fā)生相互作用的元素的質(zhì)量數(shù)。當(dāng)M=1時，相互作用的元素是氫，這時損失的能量最大發(fā)射的快中子就減速為慢中子。中子法檢測快速，線性度高，不破壞被測物自然結(jié)構(gòu)，工作狀態(tài)穩(wěn)定。但其造價極其昂貴，且標(biāo)定較為麻煩，還需要嚴(yán)防射線泄露，因此未能推廣使用。

5高頻電磁波法

篇6

關(guān)鍵詞：鐵路通信；信號產(chǎn)品；電磁兼容；檢測技術(shù)

隨著鐵路交通運(yùn)輸系統(tǒng)的日漸完善，信號系統(tǒng)對于鐵路交通系統(tǒng)越來越重要，當(dāng)今的信號系統(tǒng)已將數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)等進(jìn)行結(jié)合，逐漸跟隨科技發(fā)展的腳步走向自動化。對于先進(jìn)技術(shù)的大量應(yīng)用也使得鐵路信號系統(tǒng)的電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，電磁兼容問題也隨之產(chǎn)生。近些年來，人們對鐵路通信信號產(chǎn)品的電磁兼容檢測技術(shù)開展了大量研究，并制定了相關(guān)的電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)等國家標(biāo)準(zhǔn)。通過鐵路通信信號產(chǎn)品的電磁兼容的檢測，最大程度保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩院透咝浴?/p>

1電磁兼容技術(shù)簡介

電磁兼容是指在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，通信設(shè)備或者通信系統(tǒng)能夠保持正常工作并且不會對電磁環(huán)境中其他工作的設(shè)備產(chǎn)生巨大的、不可忽視的電磁影響的能力。先進(jìn)的通信技術(shù)及設(shè)備所造就的復(fù)雜電磁環(huán)境致使電磁兼容的設(shè)計(jì)充滿了不確定性。設(shè)計(jì)人員需要經(jīng)過大量的研究和實(shí)驗(yàn)論證，使電磁兼容能夠?qū)崿F(xiàn)。為了及時對通信設(shè)備的電磁兼容性進(jìn)行檢測，最直接的方法就是對通信設(shè)備進(jìn)行電磁兼容檢測。電磁兼容檢測有現(xiàn)場系統(tǒng)電磁兼容測試和標(biāo)準(zhǔn)檢測，現(xiàn)場檢測能夠最真實(shí)地反映通信系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境中的電磁兼容能力，通過對現(xiàn)場測試和標(biāo)準(zhǔn)測試之間的差異以及測試的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行掌握，能夠更加透徹地了解通信信號產(chǎn)品的電磁兼容檢測技術(shù)。

2標(biāo)準(zhǔn)測試

測試標(biāo)準(zhǔn)可以分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)等。

2.1基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)僅針對檢測的現(xiàn)象、檢測所處的環(huán)境及檢測中所用到的檢測方法、儀器等進(jìn)行詳細(xì)描述，并給出相應(yīng)的定義，不涉及具體的產(chǎn)品?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不給出指定的相關(guān)檢測限值，同時不會對產(chǎn)品性能做出直接的判據(jù)，僅僅是編制一些其他各級電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)范圍包括的標(biāo)準(zhǔn)有《電磁兼容術(shù)語》《無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備規(guī)范》《無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備規(guī)范和測量方法第二部分：騷擾和抗擾度測量方法》以及其他有關(guān)產(chǎn)品抗擾度測量的系列標(biāo)準(zhǔn)等[1]。

2.2通用標(biāo)準(zhǔn)

通用標(biāo)準(zhǔn)是對于通用環(huán)境中所有產(chǎn)品必須所要具有的最基礎(chǔ)的電磁兼容要求的基本條件。所用通用環(huán)境中產(chǎn)生的其他標(biāo)準(zhǔn)都必須具備通用標(biāo)準(zhǔn)所要求具備的條件，而通用標(biāo)準(zhǔn)又是建立在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之上的，通用標(biāo)準(zhǔn)中所要求或提及的檢測方法及檢測項(xiàng)目在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)。通用標(biāo)準(zhǔn)可以為其他檢測標(biāo)準(zhǔn)提供編制準(zhǔn)則，對于一些沒有先例的檢測也可以先用通用檢測的相關(guān)檢測要求及方法進(jìn)行檢測。在電磁兼容檢測中，由于場地及環(huán)境對檢測結(jié)果有很大的影響，所以需要對檢測場地進(jìn)行認(rèn)真選擇。因?yàn)檫x擇檢測場地的不同，會導(dǎo)致空間中各種波的直射及反射產(chǎn)生不同的影響，同時在空中的接收點(diǎn)也是不同的。在最初的檢測標(biāo)準(zhǔn)中要求電磁兼容檢測試驗(yàn)應(yīng)該在一些比較開闊、外界影響小的場地進(jìn)行試驗(yàn)。對開闊場地的選擇一般需要注意以下幾個方面：首先場地的四周不能有建筑物，即空曠無反射體；其次檢測場地的地面需要平整；最后要求地面為導(dǎo)電率均勻的金屬接地表面。對于場地形狀的要求則是橢圓形，尺寸根據(jù)測試頻率下限的波長進(jìn)行確定，橢圓的長度要大于橢圓焦點(diǎn)之間距離的2倍、橢圓的寬度要大于橢圓焦點(diǎn)之間距離的1.73倍。在進(jìn)行電磁輻射干擾測試時，需要將EUT和接收天線按照檢測計(jì)劃及檢測標(biāo)準(zhǔn)，安放在橢圓的兩個焦點(diǎn)位置上，需要根據(jù)所選檢測場地的實(shí)際建筑情況及周邊環(huán)境限制為EUT和接收天線確定合適的距離，國外將檢測距離規(guī)定為3m和10m。對于3m檢測，要求橢圓長大于6m，寬大于5.2m；對于10m檢測，則要求橢圓長大于20m，寬大于17.3m。

3現(xiàn)場測試

標(biāo)準(zhǔn)檢測根據(jù)其檢測特點(diǎn)，主要應(yīng)用在通信系統(tǒng)的設(shè)備或者部件的檢測，但是對于通信系統(tǒng)整體來說，標(biāo)準(zhǔn)檢測存在著很大的局限性，不能夠完整地反映整個通訊系統(tǒng)的電磁兼容性能。這種局限性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）標(biāo)準(zhǔn)檢測所針對的通信部件或者設(shè)備的檢測不能體現(xiàn)通信系統(tǒng)組合后的電磁兼容性，同時未考慮環(huán)境對通信系統(tǒng)整體的影響，因此檢測不具有代表性。（2）由于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)場所自身空間及環(huán)境的限制，導(dǎo)致局部設(shè)備無法對整體系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行反饋。（3）標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)場所中所采用的電源，其阻抗為可以與設(shè)備匹配的標(biāo)準(zhǔn)阻抗，但是無法對上裝環(huán)境下的通信設(shè)備的實(shí)際阻抗特性進(jìn)行體現(xiàn)。

4近場抗飽和測試技術(shù)

對于電磁兼容檢測的現(xiàn)場測試，例如通信系統(tǒng)中大信號的檢測，一般會使用一些發(fā)射功率大的電臺，由于現(xiàn)場測試的距離較近，頻譜儀非常容易出現(xiàn)飽和和失真現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會使檢測結(jié)果出現(xiàn)一定的誤差，導(dǎo)致頻譜儀非常容易出現(xiàn)飽和和失真現(xiàn)象的原因主要是：（1）頻譜儀的測試動態(tài)范圍小于現(xiàn)場實(shí)際測量信號的所要求的范圍，實(shí)際測量信號的一部分不能被有效測量，致使測試失真，發(fā)生頻譜儀飽和現(xiàn)象；（2）現(xiàn)場實(shí)際測量信號的功率不能有效地與頻譜儀進(jìn)行對應(yīng)，會出現(xiàn)功率位于頻譜儀非線性失真區(qū)，導(dǎo)致最終的檢測結(jié)果出現(xiàn)非線性失真現(xiàn)象[2]。因此需要對近場抗飽和測試技術(shù)進(jìn)行深入的研究，通過一些有效的技術(shù)和措施減少飽和現(xiàn)象的出現(xiàn)，以及飽和現(xiàn)象對檢測結(jié)果的影響。一般會通過衰減器來防止大信號進(jìn)入頻譜儀，阻止飽和現(xiàn)象的出現(xiàn)。由于減衰器不僅會防止大信號進(jìn)入頻譜儀，還會使進(jìn)入頻譜儀的正常信號被削弱，導(dǎo)致信號在頻譜儀中被忽略，不能正確反映檢測結(jié)果。針對這種現(xiàn)象可以通過使用中心頻率可調(diào)的帶通或帶阻濾波器進(jìn)行改善、解決。在檢測過程中將濾波器的中心頻率調(diào)至和電臺發(fā)射頻率相同就可以有效阻止大信號的進(jìn)入，又可以接收到所有正常信號。

5電磁干擾的影響案例

5.1美國研制B1轟炸機(jī)時電子設(shè)備之間的電磁干擾

B1轟炸機(jī)的機(jī)頭上裝有大量的電子設(shè)備，分離試驗(yàn)時這些設(shè)備都符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，把這些設(shè)備裝上機(jī)頭再測試，許多設(shè)備的性能大幅度下降。經(jīng)過專家們大量的試驗(yàn)和分析，發(fā)現(xiàn)是由于這些設(shè)備之間相互的電磁干擾造成的。

5.2民兵Ⅰ導(dǎo)彈的飛行故障

1962年，民兵Ⅰ導(dǎo)彈進(jìn)行實(shí)彈飛行試驗(yàn)時，前兩次都失敗了。故障現(xiàn)象相似，都是在第Ⅰ級發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)前炸毀了，一個高度為7.6km，另一個為21.8km，炸毀前，用于制導(dǎo)的計(jì)算機(jī)都受到了脈沖干擾。經(jīng)過分析和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)故障是由于導(dǎo)彈飛行到一定高度時，在相互絕緣的彈頭和彈體之間發(fā)生了靜電放電，使導(dǎo)彈提前爆炸。

5.3英國謝菲爾德號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的慘劇

英阿馬島戰(zhàn)爭中，英國謝菲爾德號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上的雷達(dá)和通信系統(tǒng)互相干擾，為了確保通信不受干擾而暫時關(guān)閉了本艦雷達(dá)，導(dǎo)致沒有及時發(fā)現(xiàn)來襲的飛魚導(dǎo)彈，造成艦毀人亡的后果。

5.4廣州白云機(jī)場的導(dǎo)航系統(tǒng)受到嚴(yán)重的干擾

2002年1月20日，廣州白云機(jī)場由于附近無線尋呼臺發(fā)射機(jī)群信號的干擾（互調(diào)、帶外輻射），迫使導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)閉通信扇面，導(dǎo)致大量的飛機(jī)在空中盤旋等待，使90多架航班延誤，6000多名旅客滯留機(jī)場。類似事件我國已發(fā)生多起。

6電磁兼容的檢測項(xiàng)目及檢測標(biāo)準(zhǔn)

電磁兼容的檢測項(xiàng)目包括輻射騷擾、傳導(dǎo)騷擾、靜電放電抗擾度、射頻電磁場輻射抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、浪涌抗擾度、射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度、工頻磁場抗擾度、電壓暫降、短時中斷和電壓變化、電源電壓變化、電源過電壓等。涉及的檢測標(biāo)準(zhǔn)包括：EN50121-1，EN50121-3-1，EN50121-3-2，EN50121-3-2，EN50121-4，EN50121-5，EN50155，EN50500，GB/T25119，GB/T24338.1/2/3/4/5/6系列，TB/T3034，IEC60571，IEC62236-1，IEC62236-2，IEC62236-3-1，IEC62236-3-2，IEC62236-4等。

7電磁兼容檢測的注意事項(xiàng)

電磁兼容性在通信設(shè)備運(yùn)行中占據(jù)著舉足輕重的重要地位，它的性能優(yōu)劣將直接影響到通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在電磁兼容檢測中，需要注意以下問題：（1）電磁兼容現(xiàn)場試驗(yàn)的結(jié)果由于其在試驗(yàn)過程中可能的影響因素比較多，在重復(fù)性試驗(yàn)中，試驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)比較困難；（2）隨著電磁兼容技術(shù)的發(fā)展，新的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對電磁兼容試驗(yàn)的頻率范圍進(jìn)行了擴(kuò)展，并要求在實(shí)際測試的試驗(yàn)級別之下的級別也要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；（3）通信設(shè)備種類繁多，相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可在本文基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。如試驗(yàn)級別和判定方法等；（4）對于特殊的通信設(shè)備，應(yīng)當(dāng)增加專門的電磁兼容試驗(yàn)項(xiàng)目，如增加對外輻射的限值，工頻磁場以及工頻諧波和諧間波等項(xiàng)目。

8結(jié)語

隨著電子技術(shù)飛速發(fā)展，各類電子產(chǎn)品的大量研制，使得電磁環(huán)境的復(fù)雜程度日益加重，電子設(shè)備間的電磁兼容問題隨之突出，因此對于鐵路通信信號產(chǎn)品的電磁兼容變得越來越重要，只有保障通信系統(tǒng)的電磁兼容性，才能夠最大程度保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，提高鐵路運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)工作效率。

[參考文獻(xiàn)]

[1]范季陶，李天石，蘇立軒.鐵路通信信號產(chǎn)品的電磁兼容檢測技術(shù)[J].鐵道通信信號，2014（7）：70-73.

篇7

關(guān)鍵詞：電氣；接地；安全；措施

一、電氣接地技術(shù)概述

電氣接地技術(shù)，簡而言之，就是指在對一些電氣設(shè)備進(jìn)行安裝的過程中，通過導(dǎo)體將用電設(shè)備以及用電裝置里的中性點(diǎn)或者支架與地面進(jìn)行連接的一種方式。電氣接地的主要目的則是要確保電氣設(shè)備能夠得到保護(hù)，從而防止由于人為而產(chǎn)生的事故，因此，在電氣接地的過程中，在電力設(shè)備的外殼要用一些絕緣體接地線，通過接地，從而將電子設(shè)備所出現(xiàn)的各種無用的電流以及噪音傳導(dǎo)給大地。

為了保證電氣接地過程的安全性，電氣接地務(wù)必要遵循相應(yīng)的原則。首先，電氣接地技術(shù)一定要嚴(yán)格按照國家所制定的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行。其次，雖然電氣設(shè)備不同，但是在電氣接地過程中，應(yīng)該選擇一個總的接地體，同時將各個金屬部件與這個總的接地體進(jìn)行連接。

電氣接地技術(shù)的主要作用和意義在于，一是電氣接地技術(shù)能夠有效的防止電擊，將電氣設(shè)備與用電設(shè)備進(jìn)行很好的接地，從而避免遭受到電擊。二是電氣接地技術(shù)可以避免電氣受到雷擊，從電氣設(shè)備的安全性來說，雷電都有極大的威脅性，因此通過接地技術(shù)可以有效的防止雷電對電氣的威脅。三是電氣接地技術(shù)系統(tǒng)能夠保障電力系統(tǒng)有效安全的運(yùn)行，通過電氣與地面相連接，可以保證電氣設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。

為了保證電氣對電力系統(tǒng)的支持以及電氣設(shè)備的安全，要定期對電氣設(shè)備的接地裝置進(jìn)行安全性能的檢查，對不同地點(diǎn)的接地裝置要進(jìn)行不同的周期性的檢查，以保證其安全的運(yùn)行。同時，除了要定期對電氣設(shè)備的接地裝置進(jìn)行檢查，還應(yīng)該做好絕緣等方面的保護(hù)工作，利用絕緣的材料將導(dǎo)體與地面相隔離，從而保證電流不對人體產(chǎn)生威脅，避免事故的發(fā)生，這就需要對絕緣體的材料進(jìn)定期的進(jìn)行維護(hù)與更換，保證電路輸出與電氣裝置能夠正常運(yùn)行。所以，對絕緣材料一定要選擇高質(zhì)量的，符合國家標(biāo)準(zhǔn)的絕緣特性的材料，讓其不但在物體特性上可以保證電器的安全，還能從根本上有效的起到防護(hù)作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及電子工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，電氣已經(jīng)成為人們生活中重要的組成部分，電氣安全也成為人們生活中需要考慮的重要因素。不論是生活中的電氣安全，還是工業(yè)生產(chǎn)中的電氣安全，都關(guān)系到人民的利益，因此引起了越來越多的重視。為了保障電氣的安全有效運(yùn)行，電氣接地技術(shù)已經(jīng)成為了其重要的保障，在進(jìn)行電氣接地時，務(wù)必要按照標(biāo)準(zhǔn)做好電氣接地工作，避免電器安全問題的發(fā)生。

二、開展電氣接地工作確保電氣安全應(yīng)該采取的措施

第一，要做好安全接地工作。做好電氣安全接地，是避免設(shè)備出現(xiàn)漏電等相關(guān)情況的基礎(chǔ)。在電氣設(shè)備的運(yùn)行實(shí)踐當(dāng)中，應(yīng)該將電氣設(shè)備的外殼做好接地的處理，讓電氣設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的靜電能夠得到有效的釋放，同時還應(yīng)該在電氣設(shè)備中有效的使用屏蔽裝置，防止電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生，避免對電氣設(shè)備的損壞。

第二，要做好防雷安全接地工作。雷電危害是影響電氣安全的主要形式之一，因此在電氣設(shè)備的運(yùn)行實(shí)踐當(dāng)中，應(yīng)該做好防雷安全接地工作，利用避雷針、避雷器等多種方式，將雷電所產(chǎn)生的相關(guān)的電流有效的引入到大地當(dāng)中，避免電氣設(shè)備受到雷電的損害，同時對電氣設(shè)備相關(guān)的輸電電路也應(yīng)該做好雷電安全接地工作。

第三，要做好屏蔽安全接地的工作。屏蔽接地的工作主要目的就是為了能夠有效的消除電磁輻射的影響，將人體和設(shè)備所受到電磁場的損害和影響控制到最低的限度，從而將屏蔽裝置進(jìn)行安全接地工作，將相關(guān)的電磁輻射引入到大地，避免對電子設(shè)備的操作人員產(chǎn)生不利的影響，同時，還避免了電氣設(shè)備受到電磁的干擾，影響其正常、穩(wěn)定的工作。

第四，要做好施工工地相關(guān)的安全措施。電氣設(shè)備所處的施工工地的特性也影響著安全接地系統(tǒng)的性能。在開展電氣設(shè)備相關(guān)的施工之前，要對施工工地相關(guān)的電阻率、含水量等因素進(jìn)行檢測和測算，通過采取有效的措施，例如使用接地增效劑等方式，有效的提升施工工地接地操作的安全性能。

第五，要有效提高接地電阻的測量精度。對接地電阻的有效測量是開展安全接地工作的重要影因素。在開展安全接地的工作實(shí)踐當(dāng)中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該充分考慮設(shè)備以及環(huán)境的各方面因素，一方面要選取更加精準(zhǔn)的測量設(shè)備，采用科學(xué)的測量方法，另一方面，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，排除各種因素的干擾，得出有效的測量數(shù)據(jù)。

第六，要定期開展電氣安全接地的檢查。電氣安全接地工作并不是一勞永逸的事情，隨著設(shè)備的使用和環(huán)境的改變，電氣安全接地的狀態(tài)也會產(chǎn)生相應(yīng)的變化。因此，在實(shí)踐當(dāng)中就應(yīng)該定期的開展，電氣安全接地的檢查，預(yù)防相關(guān)安全事故的發(fā)生，確保電氣安全工作的有效開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]電氣接地和電氣安全的問題解析[J].孟慶哲.中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015（23）.

篇8

關(guān)鍵詞:γ射線;液位測量;探測器

γ射線液位計(jì)是一種固定安裝、連續(xù)測量物位的檢測儀表,它以核輻射檢測技術(shù)為基礎(chǔ),γ射線與物質(zhì)相互作用被吸收,射線強(qiáng)度隨吸收物質(zhì)的高度而變化,通過測量γ射線輻射強(qiáng)度的變化,從而測量出被測液位的變化。該儀表采用的是非接觸測量方式,工作中儀表各部件與被測介質(zhì)不接觸,所以特別適合密閉容器中高溫高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕性、劇毒物料液位的測量。對于液態(tài)、固態(tài)、粉態(tài)等物理狀態(tài)下的料位測量有很好的適用性。陜西華山化工集團(tuán)股份有限公司主要應(yīng)用于合成冷凝塔液位、合成氨分離器液位、銅塔液位、尿素一分塔液位、尿素甲銨分離器液位、尿素汽提塔液位和皮帶核子秤兩煤計(jì)量共計(jì)十余套。

一、儀表的工作原理

γ射線為波長極短的(10-7mm-10-10mm)電磁輻射,對介質(zhì)有很強(qiáng)的穿透能力,其穿過物料前后的強(qiáng)度變化遵循朗伯-貝爾定律,按指數(shù)規(guī)律衰減,射線衰減程度符合下列公式:I=I0e-μh。式中,I――入射強(qiáng)度;I0――出射強(qiáng)度;μ――物料對γ射線的線性吸收系數(shù);h――液位高度。穿過物料后的射線強(qiáng)度和液位高度是非線性關(guān)系,對于小量程(400mm左右),可以通過儀表內(nèi)部的運(yùn)算加以線性化處理來滿足工業(yè)儀表線性刻度的要求。但是如果使用單點(diǎn)源測量大量程的液位,放射源的強(qiáng)度要求大得驚人,會帶來防護(hù)上的困難。實(shí)際測量大量程液位使用線狀源,即一種射線強(qiáng)度呈一定函數(shù)分布的特殊線放射源,保證探測器得到與液位成近似線性關(guān)系的射線強(qiáng)度,即I=I0+kh。線狀源使用較低強(qiáng)度的放射源就能夠滿足大量程(2m-3m)液位的精確測量。當(dāng)測量精度要求不高的時候,可以使用多點(diǎn)源代替線狀源。常用的γ射線放射源有C060(半衰期為5.3a,其γ量子能量為1.25MeV)及Cs137(半衰期為33a,其γ量子能量為0.66MeV),考慮使用壽命,一般會選銫。但當(dāng)容器壁較厚,需要有較強(qiáng)穿透能力的場合,選用能量更大的鈷更合適。

二、儀表的結(jié)構(gòu)

γ射線液位計(jì)由探測器、信號轉(zhuǎn)換器和放射源及其容器三部分組成。探測器、放射源及容器安裝在測量現(xiàn)場,信號轉(zhuǎn)換器一般安裝在控制室,也可安裝在現(xiàn)場,通過專用電纜與探測器連接。放射源被安裝在一個特殊的容器內(nèi),使放射源只能在某一個方向上的狹窄通道內(nèi)無衰減的輻射通過,容器上設(shè)有開關(guān),可以在需要的時候關(guān)閉這個射線通道。探測器有電離室、蓋革米勒記數(shù)管、閃爍計(jì)數(shù)器等幾種型式。電離室探測器性能穩(wěn)定,工作壽命長,但探測效率低。蓋革米勒記數(shù)管成本低,結(jié)構(gòu)簡單,但探測效率低且工作壽命短。、閃爍計(jì)數(shù)器的探測效率高,可以減少放射源強(qiáng)度并且工作壽命較長。

三、使用情況

陜西華山化工集團(tuán)股份有限公司過去在高溫高壓設(shè)備液位檢測控制裝置中使用常規(guī)儀表,由于工作條件較差,腐蝕、堵、漏、假液位等故障較為頻繁,維護(hù)檢修工作量大,經(jīng)常影響工藝穩(wěn)定運(yùn)行,影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,在不斷探索中該單位選用了一臺γ射線液位計(jì)應(yīng)用于銅洗銅塔液位測量和控制,使用后效果明顯,此后便開始了較多的應(yīng)用。液位測量主要使用了天華化工自動化研究設(shè)計(jì)院HZ-5203B和HZ-5203C型及成都中核高通同位素公司的γ射線料位計(jì)。探測器選用HZ-0100型等γ射線防爆探測器,具有探測效率高使用壽命長的特點(diǎn)。放射源有C060和Cs137兩種,用鉛容器保護(hù)。轉(zhuǎn)換器采用以單片機(jī)為核心的電子線路,將探測器檢測到的變化信號轉(zhuǎn)換成與測量量程對應(yīng)的0mA-10mA或4mA-20mA、0V-5V標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。儀表會按照放射源強(qiáng)度的衰減率自動進(jìn)行修正。應(yīng)用后較好地解決了過去使用常規(guī)儀表存在的問題,也較好地實(shí)現(xiàn)了儀表長周期運(yùn)行。使用中有時也會發(fā)生真假液位的爭議,對此,如果儀表長時間指示較低,可以用一塊厚鋼板或鉛板插在探測器前面,若液位指示上升而撤回?fù)醢逯甘净謴?fù),可以判斷儀表正常。而當(dāng)儀表長時間指示滿刻度,可以把探測器拆下靠近放射源盒表面附近,若此時液位指示下降,而探測器緩慢遠(yuǎn)離容器表面,儀表指示又逐漸上升,可判斷儀表反映的液位真實(shí)。一般γ射線液位計(jì)的儀表故障多發(fā)生在探測器,原因主要有高壓供電中斷、高壓分壓器分壓電阻開路或短路、光電倍增管損壞等。光電倍增管價格較高,應(yīng)注意保護(hù)。

四、管理與安全衛(wèi)生

過去由于認(rèn)識不足,人們談“核”色變,限制了γ射線液位計(jì)的推廣應(yīng)用。實(shí)際上放射源都是嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行封閉的,衛(wèi)生防疫部門對射線的安全情況還會定期進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地檢測,不符合國家標(biāo)準(zhǔn)是不允許安裝和使用的,更不可能組織生產(chǎn)。使用γ射線液位計(jì)應(yīng)該注意以下方面:及時和衛(wèi)生防疫部門、公安部門取得聯(lián)系,進(jìn)行現(xiàn)場射線強(qiáng)度檢測,辦理相關(guān)手續(xù);設(shè)置安全警示標(biāo)志;安裝位置一方面要考慮工藝和儀表要求,另一方面要遠(yuǎn)離人行過道;工藝設(shè)備停車檢修需要進(jìn)塔入罐前,一定要及時聯(lián)系關(guān)閉放射源,檢修結(jié)束方可打開放射源開關(guān);選購儀表要選擇有實(shí)力的廠家,讓制造廠不僅負(fù)責(zé)儀表的安裝調(diào)試,并且負(fù)責(zé)放射源的維護(hù)和回收,因?yàn)閺U舊放射源的處理也是相當(dāng)復(fù)雜的。

五、結(jié)束語

γ放射線測量儀表適用于極端過程條件下其他測量方法無法實(shí)施的場合,具有不必考慮被測介質(zhì)的組分、化學(xué)及物理性質(zhì),儀表無可動部件,測量準(zhǔn)確度可靠,維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)。非接觸式測量也使安裝和調(diào)試較為簡便,對于特定場合的液位測量不失為一種較好的測量方法。

參考文獻(xiàn):

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【關(guān)鍵詞】GPS-RTK技術(shù)；河道測量；步驟

GPS-RTK技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用于測量和測繪工作中的新型技術(shù)，它利用載波相位動態(tài)時差分方法，通過基準(zhǔn)站和流動站的測量數(shù)據(jù)信息接收和處理來完成工作，具有高效率、高精度的優(yōu)勢。隨著GPS-RTK技術(shù)不斷被廣泛應(yīng)用于河道地形圖、河道斷面測量工作中，可以滿足水利工程設(shè)計(jì)的需要，大大地提高了測量工程的工作效率，快速準(zhǔn)確地提供河道的基礎(chǔ)測繪資料和決策依據(jù)。

1 GPS-RTK技術(shù)的概念

GPS-RTK技術(shù)是將RTK基站架設(shè)在一個已知點(diǎn)上，持續(xù)地發(fā)射無線電信號，利用一臺或多臺GPS接收機(jī)即時接受基站信號，將基站和流動站構(gòu)成基線，GPS接收機(jī)實(shí)時監(jiān)測，其精準(zhǔn)度可以達(dá)到厘米級。此測量方法具有速度快、精準(zhǔn)度高的優(yōu)勢，僅需利用一臺GPS接收機(jī)和一個基站就能順利完成工程放樣和坐標(biāo)采集等工作。RTK技術(shù)可以迅速測量兩個測量點(diǎn)之間的距離和高度差異等信息，及時為測量人員反映觀測需要用到的三維坐標(biāo)。目前，RTK技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于野外勘探測量工作中。

2 GPS-RTK技術(shù)的工作原理

GPS-RTK技術(shù)的工作原理是利用精準(zhǔn)的定位技術(shù)，將實(shí)時載波進(jìn)行相位差分的并得到實(shí)時動態(tài)。GPS-RTK技術(shù)可以收集衛(wèi)星傳送數(shù)據(jù)，觀測并整理數(shù)值和站點(diǎn)坐標(biāo)信息后將信息傳送至流動站。流動站則有效地采集衛(wèi)星觀測信息，同時，還收取來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)鏈信息，并在系統(tǒng)內(nèi)做分析處理[1]。兩組數(shù)據(jù)分別來自采集和接收，再對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時載波相位差分的處理，最后得出一個精準(zhǔn)地定位消息。在RTK數(shù)據(jù)處理中最主要的方法是差分處理，差分處理將基準(zhǔn)發(fā)出的數(shù)據(jù)信息傳送至流動站，流動站的工作人員負(fù)責(zé)依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。

3 GPS-RTK技術(shù)的特征

可以說，GPS-RTK技術(shù)是一種新型的測量技術(shù)，其不但可以精確地定位，還能全面地對測量點(diǎn)進(jìn)行三維分析。和其傳統(tǒng)的技術(shù)相比，GPS-RTK技術(shù)具有幾個優(yōu)勢：①定位非常精準(zhǔn)。GPS技術(shù)和RTK技術(shù)的核心技術(shù)是定位功能，結(jié)合GPS技術(shù)和RTK技術(shù)，使GPS-RTK技術(shù)具有更精準(zhǔn)地定位技術(shù)，其測量定位誤差小到能把數(shù)據(jù)精確到厘米單位，其測量工具也相當(dāng)安全可靠，并且不會進(jìn)行誤差積累。當(dāng)測量半徑達(dá)到幾千米或幾萬米時，也照樣能將測量數(shù)據(jù)精確到厘米單位。②大大提高了野外作業(yè)的效率。GPS-RTK技術(shù)具有很強(qiáng)的靈活性，且其測量速度相當(dāng)快，可以大大縮減測量計(jì)算的時間，也能直觀等讓工作人員滿足測量精度的空間信息。③自動集成化程度高。GPS-RTK技術(shù)的自動集成化程度很高，無論是在室內(nèi)還是在野外都能精確地測量[2]。流動站的工作人員可以操作軟件控制系統(tǒng)來進(jìn)行測量，甚至在沒有人工干預(yù)的條件下也能發(fā)揮測繪功能，這就減免了人工操作的誤差率，使測量數(shù)據(jù)達(dá)到最精確的程度。

4 GPS-RTK技術(shù)的操作步驟

可以將GPS-RTK技術(shù)的操作過程分為以下幾個步驟：

4.1 設(shè)立基準(zhǔn)站

基準(zhǔn)站對于GPS-RTK技術(shù)測量工作相當(dāng)重要，基準(zhǔn)站設(shè)立的質(zhì)量直接影響整個測量工作的質(zhì)量。建設(shè)基準(zhǔn)站在進(jìn)行流動站信息接收過程中非常重要。在使用基準(zhǔn)架進(jìn)行觀察中，對選擇觀測位置的要求非常嚴(yán)格。首先，在測量中要確認(rèn)15°的截止高度角以上的觀測區(qū)域里沒有會影響觀測的物體，包括一些具有強(qiáng)電磁輻射源的站點(diǎn)，比如電視信號發(fā)射塔、移動信息接收塔等設(shè)備。因?yàn)?，?qiáng)大的電磁輻射會干擾到GPS-RTK的信號接收，所以，要確保觀測區(qū)域的200m半徑范圍內(nèi)沒有信號干擾源。選擇基準(zhǔn)站要設(shè)立在穩(wěn)固的地面，假如地面結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)固，基準(zhǔn)站就容易遭到毀壞，穩(wěn)固的地面結(jié)構(gòu)有利于進(jìn)行測量，也能使基準(zhǔn)站可以重復(fù)使用，基準(zhǔn)站周圍應(yīng)該空曠無障礙物，避免樹木干擾信號的接收和傳輸。

4.2 流動站的工作步驟

流動站一旦處于開機(jī)狀態(tài)，就會馬上接收到基準(zhǔn)站發(fā)來的電臺發(fā)射信號，而當(dāng)流動站開始正常地運(yùn)行時，測量工作也就展開了，這時，應(yīng)認(rèn)真、如實(shí)地填寫工程的名稱、投影參數(shù)的設(shè)置、橢球系的名稱等工程信息[3]。投影參數(shù)的設(shè)置只需填中央子午線；坐標(biāo)系的名稱，如1954年北京坐標(biāo)系。填寫好所有信心后按確定鍵完成新工程的建立。進(jìn)入設(shè)置界面后進(jìn)入電臺設(shè)置，選中電臺的通道，切換完成后再退出。在選擇電臺通道過程中要注意使電臺通道和基準(zhǔn)站的電臺通道保持一致。再對流動站進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置差分?jǐn)?shù)據(jù)的格式，再校正控制點(diǎn)，求出7個轉(zhuǎn)換參數(shù)，完成參數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行坐標(biāo)采集。當(dāng)開始測量時，在彈出的對話框中輸入正確的點(diǎn)名和天線高，再保存該點(diǎn)坐標(biāo)。最后進(jìn)行測量數(shù)據(jù)文件的輸出，在工程界面上點(diǎn)擊進(jìn)入文件輸出，選擇源文件。選擇目標(biāo)文件再重命名，點(diǎn)擊確定鍵完成轉(zhuǎn)換操作，這就可以得到一份完整的測量數(shù)據(jù)信息。

5 GPS-RTK技術(shù)在河道測量中的應(yīng)用

5.1 GPS-RTK技術(shù)在河道帶狀圖的測量

測量河道帶狀圖時應(yīng)該選擇合適的地方設(shè)立基準(zhǔn)站，完成所有的準(zhǔn)備工作后就可以開始測量河道帶狀圖。河道的地形和高山區(qū)的測量不一樣，水下地形圖測量可以采用RTK技術(shù)結(jié)合探身儀來采集河道水下部分地形的數(shù)據(jù)信息。而陸地部分可以應(yīng)用RTK方法制憲節(jié)進(jìn)行三維點(diǎn)采集，收集測區(qū)內(nèi)已有地形圖進(jìn)行修測或全面實(shí)測，為了使測量結(jié)果更精準(zhǔn)，測量地物點(diǎn)的同時可以繪制草圖，經(jīng)業(yè)內(nèi)處理之后再進(jìn)行地物繪制。最后，將現(xiàn)場采集的三維點(diǎn)信息導(dǎo)入地形圖成圖軟件中，根據(jù)外也揮之的草圖按照國家規(guī)定的圖式要求進(jìn)行繪制。

在地形圖繪圖軟件中建立DTM三角網(wǎng)，根據(jù)數(shù)據(jù)文件生成DTM或根據(jù)圖面高程點(diǎn)生成DEM。刪除外業(yè)采集的不需參加高程建模的三角網(wǎng)，對和符地形特點(diǎn)的三角形需要進(jìn)行重構(gòu)，必要的時候可以加入山脊線、山谷線、坎邊線等地性線，使DMT三角網(wǎng)與實(shí)際地形保持一致。

繪制高等線時，要根據(jù)地形類別和地形圖比例尺條件設(shè)置等高距、擬合方式，再根據(jù)實(shí)際地形進(jìn)行手動修改生成的等高線，使繪制的等高線符合規(guī)范的技術(shù)設(shè)計(jì)要求。

河道帶狀地形圖還需實(shí)地測量水利要素和水利參數(shù)，例如：對跨橋梁需測量橋面、橋底高程、橋長；對穿堤應(yīng)每隔一定距離就進(jìn)行測量堤頂高程和堤寬。

5.2 應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)測量河道斷面

河道斷面的測量相對復(fù)雜，首先，在已有的地形圖上選取垂直于河道斷面的軸線的斷面位置，把所有位置線輸入GPS手簿中，需要輸入首尾斷點(diǎn)的坐標(biāo)。然后進(jìn)行分開實(shí)地測量陸地部分和水下部分，并在業(yè)內(nèi)整理時合并數(shù)據(jù)。陸地部分應(yīng)用GPS-RTK方法根據(jù)GPS手簿記錄位置實(shí)地采集數(shù)據(jù)點(diǎn)，并記錄測點(diǎn)屬性，沿著河道的斷面線方向準(zhǔn)確地測量每一個發(fā)生變化的地形點(diǎn)，所有的測點(diǎn)間距都要符合測量比例尺和技術(shù)設(shè)計(jì)的要求。水下部分則利用GPS-RTK配合探測儀、測深桿和測繩進(jìn)行水下三維點(diǎn)數(shù)據(jù)采集。針對水面寬闊、水深較大的河道，應(yīng)用測探儀測出水深，針對水深較淺的河段，可以應(yīng)用測深桿測量水深。

在完成所有測量后，應(yīng)檢驗(yàn)測量數(shù)據(jù)，使用全站儀抽查測量結(jié)果，假如測量數(shù)據(jù)無法達(dá)到精度要求咩，則應(yīng)查找出錯的原因，并及時改正和重測。假如測量數(shù)據(jù)達(dá)到測量精度要求，則應(yīng)利用專業(yè)斷面圖繪圖軟件整理業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)格式，并繪制河道斷面圖。

6 結(jié)束語

GPS-RTK技術(shù)是目前應(yīng)用效果最佳且測量精度最高的新興技術(shù)之一，可以迅速獲取三維坐標(biāo)點(diǎn)信息，而且測量過程中自動集成化程度非常高，大大地提高了測量工作的效率和質(zhì)量，將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于河道帶狀圖的測量和河道斷面的測量中可以取得很好的測量效果，雖然GPS-RTK技術(shù)還會受到樹木等障礙物的干擾，但是隨著GPS-RTK技術(shù)的不斷完善，雙星或多星導(dǎo)航技術(shù)越來越先進(jìn)，GPS-RTK技術(shù)將會在河道測量工作中得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]安宵，張東方，夏岢.等.GPS快速測量技術(shù)在河道測量中的應(yīng)用[J].水科學(xué)與工程技術(shù)，2012，06（03）：58-59.

篇10

關(guān)鍵詞：隧道；GPS；控制測量

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為了便于人員來往交流和提高貨物的流通速度，高速公路、鐵路的建設(shè)任務(wù)越來越多，同時需要修建的長大、特長隧道也越來越多。如何有效地控制好隧道的貫通誤差，無論是從經(jīng)濟(jì)方面還是從技術(shù)方面考慮都顯得越來越重要。目前,以電磁波測距儀、全站儀為代表的測繪技術(shù)快速發(fā)展，使勘測手段得到很大改進(jìn)。然而，隨著GPS(全球定位系統(tǒng)GlobalPositioningSystem)技術(shù)的問世及其被廣泛應(yīng)用于勘探領(lǐng)域，勘測設(shè)計(jì)與施工必將取得更大的改進(jìn)。本文根據(jù)以往控制測量經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合秦嶺某隧道實(shí)際測量情況，研究長大隧道的洞內(nèi)平面控制測量方法。

1、工程概況

某隧道所處的地理位置具有自然環(huán)境復(fù)雜、植被茂密、氣候條件差、交通十分不便及測區(qū)相對高差大、控制點(diǎn)不易布設(shè)等不利條件。隧道由兩座基本平行的隧道組成，兩隧道中線水平間距為28m，垂直距離2.4m。線隧道全長16.85km，隧道進(jìn)口端洞口高程約863m，出口端洞口高程約981m。II線隧道全長16.71km。隧道進(jìn)口端洞口高程約865m，出口端洞口高程約983m。隧道兩端洞口均位于半徑為450m的曲線地段。本文的討論是以線隧道為例。

2、洞外平面控制測量

考慮到隧道所處地理位置的實(shí)際情況，如果采用常規(guī)的三角控制測量，工期長且精度也難以保證，所以應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)，這樣不僅可以滿足隧道貫通精度，而且有利于施工測量、減小施工強(qiáng)度?？刂泣c(diǎn)正確合理的選擇有助于GPS外業(yè)工作的順利進(jìn)行，提高測量結(jié)果的可靠性，同時也為后續(xù)施工提供可靠便利條件?？刂泣c(diǎn)選在四周較開闊且穩(wěn)定的巖石上，以便滿足接收衛(wèi)星信號的要求，控制點(diǎn)遠(yuǎn)離高壓線附近以減少電磁輻射源的影響，每個洞口有4個控制點(diǎn)是為了后續(xù)施工放樣的檢核和控制點(diǎn)穩(wěn)定性的檢驗(yàn)，每個洞口兩相鄰控制點(diǎn)間的距離在300~500m之間且相互通視，便于全站儀的施工放樣。

本文鑒于隧道特點(diǎn)，應(yīng)用原有的4個控制點(diǎn)(A1~A4)和在隧道兩側(cè)布設(shè)的6個GPS控制點(diǎn)(B1~B6)共同構(gòu)成了洞外平面控制網(wǎng)。控制網(wǎng)如圖1所示。

由表1、表2可知：基線閉合差的異步、同步環(huán)閉合差的最大值分別為2.431!10-6和1.963!10-6，都小于允許值5!10-6。平差無約束、約束平差最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差分別為1.19cm和0.18cm，都小于允許值5cm，平差無約束、約束平差的最弱邊相對誤差分別為1/105000和1/163000，都小于允許值1/80000。

結(jié)果表明基線閉合差和平差的精度都完全滿足規(guī)范和施工的要求。

2.2邊長檢測

為了檢驗(yàn)GS在隧道控制中的精度，將實(shí)測邊長與GS邊長進(jìn)行比較。利用T型號的全站儀觀測3條邊，與GPS網(wǎng)平差反算邊長進(jìn)行比較，如表3所示。

由表3可知B1 B2、B2 B3、B3 B1的邊長相對誤差分別為1/185444、1/142625和1/601967都小于允許值1/80000。

結(jié)果表明應(yīng)用GPS采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過科學(xué)合理的處理，所得結(jié)果是十分可靠的。

3、洞內(nèi)平面控制測量

由于隧道的距離大，全站儀的最優(yōu)測量距離一般為300~500m，所以洞內(nèi)控制點(diǎn)不能一次測完。只能采取掘進(jìn)一段距離，增設(shè)一個新點(diǎn)，每布設(shè)一個新點(diǎn)就要從支導(dǎo)線的起點(diǎn)開始全面重復(fù)測量。為了滿足精度要求，避免出現(xiàn)測量粗差，導(dǎo)線布設(shè)方式有雙導(dǎo)線布設(shè)形式(見圖2(a))、左右雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)形式(見圖2(b))和線叉導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)形式等(見圖2(c))。

雙導(dǎo)線布設(shè)使兩條導(dǎo)線測量形成公共點(diǎn)或公共邊，構(gòu)成檢核條件。左右雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)是充分利用雙洞隧道之間的通道，使左右洞的導(dǎo)線網(wǎng)通視并聯(lián)測，以此檢測所布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng)的精度是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。以上2種布設(shè)一般要經(jīng)過多組點(diǎn)測量后才能構(gòu)成檢核條件，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不能閉合，不能準(zhǔn)確地判斷出是哪個控制點(diǎn)測量出現(xiàn)了問題，需要對雙導(dǎo)線網(wǎng)重新測量，增加了測量作業(yè)量。線叉導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)是利用每次新增加的控制點(diǎn)，做為一組對稱點(diǎn)，每點(diǎn)通過不同的控制點(diǎn)可計(jì)算出兩組坐標(biāo)數(shù)據(jù)互相檢核，最后還可通過兩點(diǎn)的間距再次檢核。這種布網(wǎng)方式，可以準(zhǔn)確快捷地發(fā)現(xiàn)測量粗差，采用嚴(yán)密平差法處理數(shù)據(jù)，還可以提高整個導(dǎo)線網(wǎng)的精度。

為了提高橫向貫通精度的要求，洞內(nèi)布設(shè)嚴(yán)格遵守二等光電測距導(dǎo)線的各項(xiàng)要求和精度指標(biāo)，洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)為：單隧道采用線叉導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)，利用兩隧道間具有通道的便利條件又以左右雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)進(jìn)行測量，這樣可以更好地滿足精度要求。如圖3所示。

洞內(nèi)導(dǎo)線的布設(shè)情況：

洞口點(diǎn)位:距洞口20m左右，這樣可以有效地減弱觀測時洞內(nèi)、外光線對比度，洞內(nèi)滿足通視條件。洞內(nèi)第二排點(diǎn)位:距洞口250m左右，可以避免因洞內(nèi)、外氣象條件差異和全站儀最優(yōu)觀測距離產(chǎn)生較大誤差。

洞內(nèi)導(dǎo)線邊長約450m，目的是把測量范圍控制在全站儀的最優(yōu)測量范圍內(nèi)。

同一排兩點(diǎn)位的距離約2.5m，最大范圍的提高測量精度。

兩點(diǎn)距隧洞壁面的距離約為0.5m，是為了避免洞內(nèi)施工建筑物的遮蔽以及盡可能的減小對施工車輛通行的影響。

測角中誤差和控制測量等級與橫向貫通中誤差的關(guān)系可由下式求得：

m2=(mL/)2(n+3)/12.

式中：m為橫向貫通中誤差，根據(jù)鐵路測量規(guī)范m=200mm，m為測角中誤差，L為兩開挖洞口間長度，n為導(dǎo)線邊數(shù)，洞內(nèi)導(dǎo)線邊長按450m計(jì)，n=68500/450=38。

由式（1）求得：m=1.19。根據(jù)鐵路測量規(guī)范可以確定洞內(nèi)平面控制測量為二等導(dǎo)線。取二等導(dǎo)線測角中誤差m=1.0，反算求得橫向貫通中誤差m=158.3mm

可見，為了滿足規(guī)定的洞內(nèi)貫通中誤差要求，洞內(nèi)平面控制測量等級應(yīng)為二等，相應(yīng)測角中誤差為1.0。

依靠GPS技術(shù)的洞外平面控制測量高精度測量和好的洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)，在測量過程中嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行測量，測量結(jié)果其橫向貫通誤差為9mm，高程貫通誤差為3mm，取得了良好的測量成果和社會效益。

4、結(jié)束語

應(yīng)用GPS技術(shù)在地形復(fù)雜山區(qū)進(jìn)行高精度洞外平面控制測量的方法，具有速度快、精度高和可靠性好等優(yōu)勢，所采集數(shù)據(jù)經(jīng)過適當(dāng)?shù)钠鹚銞l件經(jīng)平差后，短邊邊長精度可達(dá)到5mm以內(nèi)，各項(xiàng)精度指標(biāo)均滿足規(guī)范和工程要求。為確保具有良好圖形強(qiáng)度和保證隧道的貫通，GPS平面控制網(wǎng)宜采用邊連式或網(wǎng)連式布設(shè)。洞內(nèi)平面控制測量方法的選擇對測量精度具有重要的影響。采用左右雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)和線叉導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)聯(lián)用的方法，可以準(zhǔn)確快捷地發(fā)現(xiàn)測量粗差，可以提高整個導(dǎo)線網(wǎng)的精度，達(dá)到規(guī)范的精度要求，是洞內(nèi)平面控制測量中一種比較好的方法，缺點(diǎn)是測量過程中比較繁瑣，有時甚至影響到施工。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋文.公路施工測量[M].北京:人民交通出版社

[2]交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院.JTJ063%85公路隧道勘測規(guī)范[S].北京:人民交通出版社

[3]徐紹銓,張華海,楊志強(qiáng),等.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢:武漢大學(xué)出版社

[4]鐵道部第二勘測設(shè)計(jì)院.TB10101%99新建鐵路工程測量規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版

[5]范東明,路伯祥.GPS隧道平面控制測量中若干問題研究[J].測繪學(xué)院學(xué)報(bào)

[6]王勁松,陳正陽,吳堂林,等.GPS地面控制網(wǎng)對橫向貫通誤差影響的分析[J].湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)

[7]楊秀云,唐紅濤,張勝利,等.混合網(wǎng)在超長隧洞平面控制測量中的應(yīng)用[J].測繪技術(shù)裝備

[8]趙兵星,蔡一廷.超長隧洞工程平面控制測量方法的研究[J].山西水利科技