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桩基检测技术研究范文1
1桥梁桩基常见的施工技术
1.1人工挖孔桩人工挖孔桩是现阶段中国建筑行业应用较多的施工技术，具有操作简单、技术含量低、施工设备成本少、桥梁桩基的检测方便等优点，非常适合我国目前建筑业的发展水平，在人工挖孔桩之后，加以钢筋的稳固，混凝土的浇灌，就能够形成质量安全的工程施工项目。人工挖孔桩虽然具有上述优势，其本身存在的问题也比较多，其中最大的弊端就是人员工作危险系数较大，人工挖孔桩是依靠工作人员进行挖孔，井下作业的情况较多，地下土质的不安全因素较大，当挖孔时，遇到空地积水较多时不仅会减缓工程的进度，还会降低工作的质量，对工作人员的实际工作产生威胁。另外，在发现桥梁的地下水文条件与地形存在和施工准备提供的资料明显不符时，还需重新进行调查，加大施工项目的投资。
1.2钻孔灌注桩钻孔灌注桩技术是应用先进的设备仪器，利用机器来进行钻孔，具有成孔速度快、成孔质量高、应用类型广的特点，相比于人工挖孔，钻孔灌注的技术更加便捷，并且工作效率高，单位时间内完成的钻孔数额较多，因此，对于施工进度的缩短、施工质量的提升具有积极影响。对于钻孔灌注桩技术，在现阶段的发展中，还存在着一些问题。首先，就是建筑行业施工过程中常见的地质环境问题。钻孔灌注桩技术对于地质结构的要求非常大，不同的地层应使用不同的钻进方法，不能一概而论，这就要求相关技术人员着重关注地质问题；其次，就是泥浆的调和程度，钻孔灌注桩技术最为核心，最为重要的就是泥浆的孔内补充，泥浆要按照比例调和均匀，并且，及时地灌入到孔内才能够达到施工要求，增强桥梁的稳定性，提高建筑质量安全。
2桥梁桩基施工工艺、内容
2.1开挖灌注桩孔开挖灌注桩孔是桥梁桩基施工的第一个环节，要把握几个步骤：（1）将桥梁施工的设计方案和图纸进行系统的研究，掌握设计精髓，保证钻孔过程中顺利施工。（2）挖孔过程中孔桩中心点的选择。孔桩中心点的选择影响着整个桥梁施工的稳定，与质量的安全关系重大。（3）孔壁的保护。在挖孔完成后，要对孔壁进行强化和稳固，防止孔壁塌方，对孔壁的强化稳固通常情况下都使用混凝土来进行，进而防治其影响整个施工项目。（4）要保持孔底地下整洁，如果孔底出现淤泥和施工残渣，要及时清理。
2.2制作钢筋笼制作钢筋笼主要涉及两点内容：（1）根据设计图纸和相关资料，并结合施工过程中具体的施工情况进行钢筋笼样板的制作。这主要是为了确定主筋之间的距离，保证钢筋笼的正确定位，提高桥梁建筑的承载能力。（2）焊条与钢筋笼的匹配状况，在桥梁桩基施工过程中，焊条与钢筋性能的匹配情况影响着桥梁建筑的稳定性，不同型号的焊条所对应的钢筋有所不同，因此在项目施工过程中，工程技术人员与项目操作人员要进行严格的把关。
2.3安装钢筋笼钢筋笼在实际安装的过程中主要应注意两个方面：（1）对于钢筋笼的稳定性进行保护，因为在钢筋笼刚刚焊接完成之后，其稳定性相对较差，容易发生变形或是损毁，因此，针对这种情况，相关人员在对钢筋笼进行移动和搬运的过程中应采取相应的措施，防止钢筋笼受压变形；（2）钢筋笼的安装问题。钢筋笼安装在钻孔的孔内，并不能随意进行安装，要进行调整和匹配，在安装过程中，钢筋笼不能碰触孔壁，在调整好位置后，要及时进行固定处理，防止钢筋笼移动。
2.4混凝土灌注混凝土的灌注起到稳定桥梁桩基的重要作用，在混凝土灌注工程中，首先，应对钻孔的质量以及孔壁、孔底进行检查，钻孔的质量要符合施工的标准，对于孔壁，应具备稳定性，孔底要干净整洁，不能存在淤泥、积水和施工残渣。其次，就是在钢筋笼安装后，检查相关导管的安装情况，因为混凝土会随着导管进入孔底，导管的安装一定要符合要求，不能随意穿插。
3桥梁桩基检测技术
3.1成孔检测由于成孔检测是成桩检测技术的先决条件，成孔检测作为桥梁桩基检测的重要参数标准在整个施工过程中占据着非常重要的地位，在我国，相较于成孔检测，桥梁桩基检测的发展程度要更先进一些，但是为了保证施工的各个阶段的质量安全，对于钻孔的检测非常有必要。
3.2静载荷试验法静载荷试验法是指按照桩的使用功能，分别在桩顶逐级施加压力，观测桩的测验点的起伏沉降情况以及水平位移状态，以此判定单桩水平承载力以及竖向抗压承载力的情况。在目前的检测技术上来看，静载荷试验法是现阶段最为可靠、最为直观的检测手段之一。但是，由于我国科学技术发展水平还不是很完善，相关的检测设备存在问题，因此，导致静载荷试验法在对桥梁桩基检测的过程中存在误差。
3.3声波透射法声波透射法是指在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。声波透射法对于相关技术的要求较为专业，并且设备质量的需求标准高，因此，在过去的桥梁桩基检测过程中并没有过多地使用。不过，随着经济全球化、技术全球化的深入，我国社会主义市场经济的发展，相关科学技术的进步，已经让声波透射法在桥梁桩基的检测上有了质的飞跃。声失时判读已不再是唯一的选择，声幅和声频已开始进入了分析判断领域，尤其令人欣慰的是，声波CT已步入实用阶段，为声波透射法的后续研究提供了广阔的前景。因此，对于桥梁桩基而言，声波透射法也是一项非常合适的技术检测手段。
4结语
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【关键词】建筑节能；应用现状；对策
一、建筑节能技术
1.全面的规划绿色建筑设计
在建筑的节能设计中，首先考虑的就是建筑对于日照和朝向的要求，合理的设计能顾及到各个季节的需要，比如冬季的保暖、夏季的通风并减少太阳辐射得热。然而社会文化、地形、城市规划、道路等条件往往也会影响到建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计。因此，在设计时要权衡各个因素的重要程度，找到一个最优的平衡点，确定出这一地区建筑的最佳朝向，使每幢建筑能够在冬季接收到充足的太阳辐射， 并能利用最佳的夏季自然通风，减少建筑的能源消耗。
2.合理安置建筑的护结构
建筑的护系统对采暖制冷时的能源消耗量有着较为直接的影响，因此提高建筑护结构的保温隔热性能是降低建筑能耗的关键。护系统主要包括外墙外保温、屋面、地面、门窗及遮阳系统。据统计，建筑护系统的耗热量占建筑采暖热耗的 1/3 以上，对这一部分采取科学的保温隔热技术，会使节能效果显著提高，也是其它节能措施达到预期效果的保障。
3.采用先进的能源设备辅助建筑节能效果
主要是指在建筑的使用过程中针对采暖、制冷、通风、热水、照明等系统所采取的节能措施。其中空调系统的能耗更是达到建筑能耗的 40%～60%，成为建筑节能的主要控制对象。设备系统的能耗是在建筑全寿命周期中最大的耗能部分，通过选用高能效的设备机组，低能耗的节能系统，提高设备的运行效率，降低能源在日常使用中的损耗，从而达到持久节能的最终目的。
二、我国建筑节能技术应用现状
1.认识不足
目前，我国的许多建筑企业还没有完全认识实施建筑节能的重要性，还只是一味的强调利益与进度，由于企业管理者对建筑节能技术缺乏足够认识，使得在国内很多施工企业中，仅过度地注重施工图纸、承包合同、项目预算等各项施工指标，但是对于节能技术却抱着无所谓态度，不能对环境污染与资源能源消耗等形成足够的保护危机意识。因此，我国的建筑行业想要推广建筑节能技术，实施高效回收利用能源、保护生态环境等还是一项非常艰难的任务。
2.缺乏经济支持
建筑节能模式与传统建筑模式相比，施工方式、施工工艺均存在很大差异，企业为推行节能施工模式，需在施工过程的多个方面进行适当优化。新节能技术的实施必须依靠新施工组织管理与新施工器械的支持，这也对传统的建筑施材料、施工设备、施工人员、施工管理人员等都提出了新的要求，需要将施工设备更新，重新加工和研究新的建筑材料，研究和设计新的技术工艺，培训和知道施工人员，使其适应新的施工模式。采用新的机械和建材，如附着提升式脚手架与钢制大模板等设备，这些均需要施工企业前期投入大量的资金，一次性投入成本巨大。这对国内许多中小型施工企业来说，资金不足、经营现状及前景不稳定是它们面临的主要问题。除此之外，较低的市场抗风险能力也加大了机械设备和施工工艺更新和改进的难度。在当前环境下，国内施工人员知识水平较低，施工企业内部管理水平较差，这也影响到节能施工模式在企业内以及行业内的推行效果。
3.缺乏制度支持
国内在积极推行建筑节能过程中，已推出了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》、《绿色施工总则》等相关政策，但是，由于我国的政策部门对建筑节能还没有一个明确、具体的认识，政策上当然无法真正推出一些有效的相关法律法规与建筑节能标准，例如施工过程中，建筑垃圾的排放限额与能耗率等，政府相关部门真正重视的还是施工安全与文明施工。因此，很多企业在施工过程中通常把绿色节能施工当成文明施工来实施。
三、我国建筑节能应用对策
1.加强宣传
目前人们对建筑节能的认识仍然不足，在实际工程中对施工阶段的可持续发展也缺乏必要重视，而施工节能意识的加强又是与生态环保意识的加强密不可分的。因此，施工节能的宣传教育以及相关技术的培训工作应从以下三个方面入手：
（1）应在基础教育中应进一步强化绿色环保的比重，并在提升公众环保意识的同时培育绿色消费的社会理念；
（2）应在继续教育中加强施工节能的宣传，使工程建设参与各方全面正确的理解施工节能的内涵与外延，并充分认识其重要性；
（3）还应加强建筑工人的施工节能技术培训，以提高施工企业的职工素质，并充分发挥其在施工节能应用中的主力军作用。
2.建立示范绿色节能施工项目
按照《绿色施工原则》的要求，建立示范性的绿色施工节能项目和推广应用示范单位，进而可以将绿色施工节能多方面的作用效果用活生生的例子展现在公众的面前，同时也将会对绿色施工节能的宣传及推广起到积极的促进的作用。此外，还应积极构建绿色施工节能技术交流合作的平台，并促进国内外绿色施工节能技术的交流和合作，以借鉴国外先进的技术和成功的经验，进而推进我国绿色施工节能技术与世界绿色施工节能技术的同步发展。
3.加强节能施工参与制度
民众参与机制可以最大程度的挖掘民众对建筑节能的积极性，从而形成一个自下而上的节能推力。此外，在项目施工的准备阶段，充分了解民众的要求并进行科学的施工组织设计，在一定程度上有利于最大限度的减少对周围环境的不利影响；在项目施工方案的实施阶段，社会公众的监督有利于各项施工节能措施的有效实施；而在项目的竣工验收阶段，社会公众的节能施工评价则有利于施工企业总结并改进其自身的绿节能施工活动，进而促进其节能施工能力的提升。
4.对进行节能施工的企业给予政策支持
大部分施工企业认为，要进行节能施工，就要多支出费用，增加施工成本，与企业追求利润最大化的目标相悖，因此要推动和促进节能施工的发展和推广，政府应当在政策方面给予一些支持：比如，行政审批优先，评定各类奖项时给予加分等一些方面提供便利条件。在经济方面政府可以对那些积极采用节能施工技术和方法，使用节能建材的企业通过减免税收和财政补贴两方面进行经济鼓励。通过这些途径，使企业尝到推行节能施工的甜头，只有充分调动了企业进行接节能施工的积极性，才能更好的促进节能施工的全面发展，并给其他未推行节能施工的企业起到模范、引领和示范的作用。
结束语：
随着国民经济的推动，国内经济发展水平不断提升，建筑规模也在不断提高。未来发展过程中，如何有效推行资源节约、环境保护等为原则的节能施工，对于国民经济实现可持续化发展显得极为重要。但是，从目前来看，我国在应用节能施工中仍然存在许多障碍因素，这对节能施工的实施效果及广度产生了严重影响。所以，如何保证施工节能技术的应用的效果是每位学者和实际工作者关注和研究的重要问题。
参考文献：
[1]孙佩刚. 基于绿色施工管理理念下如何创新建筑施工管理[J]. 中国新技术新产品， 2013 （2）： 178-178.
桩基检测技术研究范文3
旋转轴监测主要分为静态和动态两种，静态测试是指在实验室环境中利用测功机或者其他的实验设备对被测试轴进行加载进行的扭矩测试。动态监测则是指将监测设备安装到实际运行的设备(比如车辆的传动轴、水轮机主轴等等)中去，对设备运行过程中的状态参数进行实时在线监测。对于静态测试，现在国内外的测试技术已经非常成熟。而对于动态监测，由于旋转轴特殊的运动状态和复杂的工作环境，传统的扭矩监测手段并不能满足要求，因此许多新型的监测手段应运而生。
1.1集流环法
集流环法是将导电滑环装配在轴上一起转动，在导电滑环上接上敏感元件(例如应变片)，并利用圆形电极和炭刷的接触将被测信号引出，从而完成旋转轴工作过程中扭矩和其他状态参数的测量和输出。集流环原理简单，可以完成多种状态参数的测量。但是由于滑环与电刷的互相摩擦，会带来很多缺点。主要表现为:
1)集流环的触头长时间与导电滑环摩擦非常容易产生磨损，并且会造成接触电阻阻值的变化，从而影响测试精度。
2)集流环体积较大，安装困难、负载效应较大。
3)运动过程中会产生较大噪声，在影响测试系统本身的同时会对被测轴和其他部件产生较大影响。
1.2基于光栅扭矩传感器的扭矩监测系统
旋转轴在转动过程中会在扭矩的作用下发生扭转变形，因此可以利用光敏传感器采集扭转变形信号，从而完成扭矩的测量。在旋转轴上固定两块开孔数完全相同的圆盘形光栅，并把光电元件和光源安置在两片光栅两侧，轴在不受力状态下两片光栅的明暗条纹是错开的［2］，光线不能穿过光栅，光电元件上没有输出信号;轴在受到扭矩作用时，两个圆盘形光栅所在轴截面会产生扭转变形，明暗条纹部分重合，光线穿过光栅照到光电元件上，使其输出信号［3－4］。输出信号大小随着扭转变形的增大而增大，配合测试电路便可以完成扭矩的测量。2005年重庆大学的喻洪麟教授带领团队开发了一种新型光栅扭矩传感器，并研制了一套水轮机主轴扭矩在线监测系统。光电式扭矩测量法的优点是响应速度快，测量精度高。但是其结构复杂、安装困难和抗干扰性差的缺点使其并不能满足复杂环境下车辆内部传动轴的监测要求。
1.3基于电磁法的扭矩监测系统
利用电磁原理完成扭矩的监测是现在工业上采用较多的一种方法。电磁法根据被测量的不同可分为基于扭矩和扭转角关系的扭矩监测方法和利用压磁效应原理的扭矩监测方法。前者通常利用磁鼓原理完成旋转轴扭转角的测量，跟光电法类似，通过测量角位移完成扭矩的测量。早在1990年，日本日立研究室的研究人员就研制了利用磁鼓原理制作的扭矩测试系统。测量精度可以达到±0．7%［5］。在传动轴上相距一定距离上安装两个码盘，在码盘周围覆盖着磁墨或者其他的磁性材料，并利用相同的磁头将这些磁性材料磁化，形成许多等间隔的磁极，共同组成磁鼓编码器。利用具有磁致伸缩效应的材料制成磁传感器采集两个码盘之间的相对扭转角，完成扭矩的测量。基于压磁原理的扭矩测试系统主要利用非晶态软磁的磁致伸缩效应完成应变信号到电信号的转换。磁致伸缩效应是指具有该效应的合金长度将随着外界磁场的改变而改变，反之，若存在外力使合金发生形变，则合金的磁导率会随之改变。将具有该效应的涂料均匀涂抹在轴上，在轴旋转时涂层会在扭矩的作用下发生形变，磁导率会随着应变的的变化而发生改变，对其进行采集便可完成扭矩的测量。日本福冈九州大学在1982年成功利用磁致伸缩效应，研制了具有新型磁头型扭矩传感器的扭矩监测系统。电磁法测量精度高，抗电磁干扰性强，信号稳定。但是其传感器成本高，而且传感器安装困难，使电磁法在旋转轴在线监测的应用中具有一定的局限性。
1.4存储式扭矩监测技术
存储式监测技术是随着计算机技术的发展而产生的一种较为新颖的监测手段。其基本流程是将嵌入存储器件的监测装置与被测部件有机的结合到一起，部件工作过程中，完成部件各状态参数的测试，并将数据存入存储器件。测试完成后，从存储器件中将数据导入计算机进行分析处理。华北工学院利用存储式扭矩测量方法完成了汽车发动机输出轴实车扭矩的测试工作，发动机输出轴附近电磁干扰强，说明存储法具有安装使用简便和抗干扰性强的优点［9］。但是存储法不能实时观察数据情况，且只能离线分析数据，并不能称之为真正意义上的在线监测，在使用中具有一定局限性。
1.5基于无线电遥测的扭矩监测系统
近年来，随着无线电技术的不断发展，无线电遥测开始出现在机械行业的各个领域。无线电数据传输的基本原理是通过调制后将被测信号附加在某种载波信号上形成调制波，并通过天线将调制波发送出去。接收端接收到调制波后经过解调后将被测信号还原。依据载波频率的不同，可以分为红外通信和射频通信。前者的载波频率位于红外IR波段，而后者则位于射频RF波段。1994年，来自苏州大学工学院的科研团队利用无线电遥测技术，研制了微型遥测扭矩监测系统。国外的BentlyNevad公司正在进行一种叫做Torximitor的非接触扭矩传感器，并利用其构建非接触式扭矩监测与采集系统，该传感器便是利用红外发光二极管与光电晶体管完成数据通信。红外传输和射频传输具有以下特点:
1)红外传输没有复杂的通信协议，传输速率快。且发射器一般采用发光二极管，接收器一般采用硅光二极管，成本低廉，器件尺寸小，方便安装［10］。
2)红外光与可见光波长相似，在传播过程中同样能够发生发射和漫反射，同时与可见光一样，红外光不可以穿透墙壁，在一定程度上增加了红外数据传输的保密性。
3)红外光谱的波长范围很宽，在世界范围都通用，使用不会受到带宽限制，具有相当大的传输速率。同时，红外数据传输也具有一些无法克服的缺点。首先，红外光(780～950)nm对人的眼睛有灼伤作用，具有一定的安全隐患;其次，红外光很容易受到环境光线(如太阳光)的影响，抗干扰性较差;同时，红外数据传输功耗较大，在一些要求低功耗场合(例如电池供电或采用非接触供电方式时)使用具有一定的局限。射频传输器件价格较为昂贵，使用过程比红外传输复杂。其具有复杂的通信协议，虽然使数据带宽受到一定限制，但复杂的校验算法可以保证数据的准确性。同时，射频传输不会受到距离和环境的限制，使用灵活方便。
1．6基于非接触供电和无线遥测技术扭矩在线监测系统
近年来，非接触供电技术不断应用到工程实践当中，装甲兵工程学院的丁闯等人将非接触供电技术引入到旋转轴在线监测系统中，该供电平台采用电磁感应原理研发而成，通过初级和次级线圈的相互耦合，实现了非接触的电能传输，为实现旋转轴扭矩长期实时在线监测提供了可能。监测系统利用在旋转轴上粘贴应变片的方法完成应变到电压信号的转变，后经信号调理电路以及A/D转换后被单片机获取，利用霍尔开关传感器完成旋转轴转速的测量，应变和转速数据通过射频传输到上位机的综合监测平台上。所有轴上的测试设备的供电均由基于电磁感应原理的非接触供电平台提供。
1.7基于微带天线的能量传输技术的扭矩监测系统
北京科技大学的张雪松等人对基于无线能量传输的扭矩监测系统进行了研究。该系统通过分散式的微带天线完成能量与信号的传输。该系统的基本原理是利用微波进行能量传输，功率源通过发射天线向外辐射微波，接收天线接收后经过整流滤波为系统供电。系统采用分散式天线进行能量传输，将装有多个接收天线的受电环安装在轴上随轴一起转动，将轴穿过由多个发射天线和功率源组成的供电环，并与轴上的受电环对齐，实现监测电路的电能供给。分散式传输可以避免功率分配器工作时产生的大量损耗，分散式的天线同时降低了制造和安装的难度，该方案为解决旋转轴长期在线监测所需电能的问题提供了新的思路和方法，但利用微波辐射完成非接触供电的传递功率和效率还较低。
2结论
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【关键词】油气长输管道；泄漏；检测方法；性能指标
0 引言
油气管道泄漏检测技术是保障管道安全生产的重要手段。由于监测要求的不断提高，泄漏检测方法经历了从以硬件为主的阶段到以软件为主软硬结合的发展过程。近年来，随着信息技术的快速发展与现代控制理论的进展，基于泄漏检测方法以其较高的性价比、灵活的运用方式获得了广泛的应用已经成为对管道泄漏进行连续监测的主要手段。本文在此基础上对泄漏检测技术及发展研究现状进行探讨。
1 泄漏检测技术方法
根据检测过程中所使用的测量手段不同，分为基于硬件和软件的方法；根据测量分析的媒介不同，可分为直接检测法与间接检测法；根据检测过程中检测装置所处位置不同，可分为内部检测法与外部检测法；根据检测对象的不同，可分为检测管壁状况和检测内部流体状态的方法。
1.1 声发射技术法
当管道发生泄漏时，流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形成声源，然后通过和管道相互作用，声源向外辐射能量形成声波，这就是管道泄漏声发射现象。当管道出现泄漏时，管道中的流体被扰动，接收换能器上的电压将发生明显变化。通过采集若干个泄漏点电压变化量，描绘出泄漏点与电压变化量的关系曲线，并求出曲线对应的方程。用这种方法，可以立即发现泄漏，进而根据拟合曲线或方程确定泄漏点的位置。在实验室中，通过测量得到不同泄漏点位置所对应的电压信号，描绘出泄漏点位置与电压信号变化量的曲线，进而得到其拟合曲线以及函数表达式，即可实时观测管道的运行，发现并确定泄漏点的位置[1]。
1.2 GPS时间标签法
采用GPS同步时间脉冲信号是在负压波的基础上，强化各传感器数据采集的信号同步关系，通过采样频率与时间标签的换算，分别确定管道泄漏点上游和下游的泄漏负压波的速度，然后利用泄漏点上下游检测到的泄漏特征信号的时间标签差，就可以确定管道泄漏的位置。采用GPS进行同步采集数据，泄漏定位精度可达到总管线长度的1%之内，比传统方法精度提高近3倍[2]。
1.3 压力点分析法
该方法是在站场或干线某位置上安装一个压力传感器，泄漏时漏点产生的负压波向检测点传播，引起该点压力（或流量）变化，分析比较检测点数据与正常工况的数据，可检测出泄漏。再由负压波传播速度和负压波到达检测点的时间可进行漏点定位。此法具有优良的检漏性能，能在10 min内确定50 gal/min的漏失。该方法适用于检测气体、液体和某些多相流管道，已广泛应用于各种距离和口径的管道泄漏检测。
1.4 压力梯度法
当管道正常输送时，站间管道的压力坡降呈斜直线，当发生泄漏时，漏点前后的压力坡降呈折线状，折点即为泄漏点，据此可算出实际泄漏位置。压力梯度法只需要在管道两端安装压力传感器，简单、直观，不仅可以检测泄漏，而且可确定泄漏点的位置。但因为管道在实际运行中，沿线压力梯度呈非线性分布，因此压力梯度法的定位精度较差，而且仪表测量对定位结果有很大影响。所以压力梯度法定位可以作为一个辅助手段。此方法对原油（或其他流体）在黏度、密度、比热容等特性方面随着沿程温度下降有较大变化的管道显示出很大的优越性，但该方法需要流量信号，而且需要建立较复杂的数学模型，增加了计算工作量[3-10]。
1.5 状态估计法
该方法根据质量平衡方程、动量平衡方程、能量平衡方程及状态方程等机理建模。得到一个非线性的分布式参数系统模型，通常可采用差分法或特征线法等方法将其线性化。设计状态估计器对系统状态进行估计，将估计值作为泄漏检测的依据，这就是基于状态估计的方法的基本原理。其中估计器可以是观测器，也可以是Kalman滤波器。根据建立模型的方法，状态估计法可分为不包含故障的模型法和包含故障的模型法。
1.5.1 不包含故障的模型法
建立管道模型并设计估计器，模型中不含有泄漏的信息。当泄漏发生时，模型估计值与实际测量值将产生残差，可用残差信号来进行检测定位。
1.5.2 包含故障的模型法
建立管道模型时预先假设管道有几处指定的位置发生了泄漏，通过对系统的状态估计得到这几个预先假设的泄漏点的泄漏量估计值，运用适当的判别准则便可进行泄漏检测和定位。该方法在长90 km、内径785 mm的气体管道上，在80 min内可检测出2%的泄漏量，并在100 min内可完成定位，定位精度比较高。但当实际泄漏点不处于指定泄漏点之间时，定位公式将无法使用。对于气体管道，检测速度相对较慢，仍需设置流量计[5-6， 8-12]。
1.6 神经网络法
基于人工神经网络检测管道泄漏的方法，不同于已有的基于管道准确流动模型描述的泄漏检测法，能够运用自适应能力学习管道的各种工况，对管道运行状况进行分类识别，是一种基于经验的类似人类的认知过程的方法。这种方法十分灵敏有效，能够迅速准确预报出管道运行情况，检测出管道运行故障并且有较强的抗恶劣环境和抗噪声干扰的能力。泄漏引发应力波适当的特征提取指标能显著提高神经网络的运算速度[5-6， 11-14]。
1.7 统计检漏法
该方法采用一种“顺序概率测试”假设检验的统计分析方法，从实际测量到的流量和压力信号中实时计算泄漏发生的置信概率。在实际统计上，输入和输出的质量流通过流量变化来平衡。在输入的流量和压力均值与输出的流量和压力均值之间会有一定的偏差，但大多数偏差在可以接受的范围之内，只有一小部分偏差是真正的异常。通过计算标准偏差和检验零假设，对偏差的显著性进行检验，来判断是否出现故障。泄漏发生后，采用一种最小二乘算法进行定位[9]。
2 存在的问题及发展趋势
2.1 存在的问题
一个高效可靠的管道泄漏检测与定位系统，必须在发生微小的泄漏时，能在最短的时间内，正确地报警，准确地指出泄漏位置，并较好地估计出泄漏量，而且对工况的变化适应性要强，即泄漏检测与定位系统误报率、漏报率低，还应便于维护。在实际工程设计中，首先要正确分析工况条件及最终性能要求，明确各性能要求的主次关系，然后从众多的泄漏检测方法中进行分析，经过适当权衡和取舍，最后选定最优解决方案[15-17]。长输管道的泄漏检测与定位在工程实践中已取得了很大进步，同时也暴露了许多问题。例如，长输管道的小泄漏检测和定位仍是重点问题、长输管道的非线性分布参数的时间滞后问题等。
2.2 发展趋势
目前的泄漏检测和定位手段是多学科多技术的集成，特别是传感器技术、模式识别技术、通信技术、信号处理技术和模糊逻辑、神经网络、专家系统、粗糙集理论等人工智能技术等的发展，促进了泄漏检测定位方法的实现。可对流量、压力、温度、密度、黏度等信息进行采集和处理，通过建立数学模型、信号处理、神经网络的模式分类，或通过模糊理论对检测区域或信号进行模糊划分，利用粗糙集理论简约模糊规则，从而提取故障特征等基于知识的方法进行检测和定位。
2.2.1 实现自适应
实际的输送管道是非线性时变参数系统，因此自适应算法的应用是液体输送管道泄漏检测技术研究的一个重要内容。由于人工神经网络具有并行分布、容错性、自组织、自联想、自学习和自适应等许多特点，因此在设备故障预测、监测和诊断领域的应用广泛，它也被用于输送管道泄漏的检测。但基于人工神经网络的检漏法仍处于试验阶段，还有许多有待解决的问题。
2.2.2 滤波方法
实际输送管道的泄漏检测信号（如压力）中混杂着大量的噪声，这些工程背景噪声的幅度有时甚至可以将泄漏产生的有用信号淹没。因此，有效的滤波方法是液体输送管道泄漏检测技术研究的一个重要内容。
2.2.3 虚拟仪器技术
由于液体输送管道泄漏检测的多样性和复杂性，单一的泄漏检测方法很难同时满足检测泄漏灵敏度、定位准确度、误报警率和及时报警等多项要求。为了提高输送管道泄漏检测的准确性和可靠性，应将各种泄漏检测方法有机结合，可使用虚拟仪器技术。因此，虚拟仪器技术的应用是液体输送管道检测技术的一个重要内容。利用虚拟技术，综合各种泄漏检测方法，通过开发不同的测试和分析软件模块，可以灵活、方便地构成以计算机为核心的全数字化的输送管道自动监控系统，系统将成为集测试、信号转换、数据分析和网络通信等为一体的综合性监控系统。这种系统模式将具有成本低、研制周期短以及系统的功能可增加和升级等显著特点。
2.2.4 其他
将建立管道的数学模型和某种信号处理方法相结合；将管外检测技术和管内检测技术相结合；将智能方法引入检测和定位技术实现智能检测、机器人检测和定位等。
3 结束语
综上所述，泄漏检测方法很多，一条管道要选用哪种泄漏监测或检测方法则要根据管道的设计参数、传输介质的参数、设备的经济性和数据通讯能力来综合选择，没有一种单一的泄漏监测或检测方法可适用任何管道。无论采用何种方法，都要提高对微小的缓慢泄漏量检测的灵敏度以及对泄漏点定位的精度。在现有条件下，要按照科学的最佳管道泄漏检测与定位方法技术组合的方案，在现场运用中考虑各种检漏方法的特点，继续开发运用新型高效管道泄漏检测和定位的自动化技术方法，迅速、准确、及时地采用恰当措施发现、控制和解决险情，更好地保护和改善环境，保障人们的生命财产安全。
【参考文献】
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桩基检测技术研究范文5
【关键词】水环境；重金属污染；检测
Study on the status and detection technology of heavy metal pollution in water environment
CHEN Huiming， LIU Min， XIAO Nanjiao， LUO Yong
（Jiangxi Environmental Monitoring Center， 330039， Nanchang， PRC）
Abstract： this paper summarizes the current situation of heavy metal pollution in water environment in China .It has been found that many bays and rivers have been polluted by heavy metals in China， and they are mostly compound pollution. The author also introduces some detective methods， such as electrochemical analytical methods and spectral methods and etc. The research results can be used for providing technological support for detection of heavy metal and protection of ecological environment.
Key words： water environment； heavy mental pollution； detection
前言
若金属元素的原子密度超过每立方厘米五克，即可认为其是重金属。如铜、铅、锌、镉铁、锰等，均属于重金属，共有四十五种。若水体内排入的重金属物质，无法结合自净能力将其净化，而最终导致水体的性质、组成等发生改变，影响水体内生物生长，并对人的健康、生活产生不良影响的，即属于水环境重金属污染。在工业、农业快速发展的同时，许多污染物被排入河流内，其中也包含重金属，最终导致水质恶化，也由此产生了一系列严重后果。不论是在何种环境中，重金属污染物的降解都极为困难，并且能够积累在植物、动物体内，并结合食物链不断富集，最终进入人体，对人体健康产生危害，这类污染物也是对人体产生最大危害的一种污染物[1]。
1、目前我国水环境中重金属污染的现状
1.1我国水环境重金属污染的范围比较广
不论是海南的三亚湾、还是广东地区的北江、亦或是武汉的东湖、连云港的排淡河、山东地区的胶州湾、长春的松花江等，都体现出了极为显著的重金属污染特征。
1.2我国水环境中重金属污染大多为复合污染
对比国家相关的水质标准来看，山东曲阜的大沂河、包头段黄河内，均出现了极为严重的Cu等重金属的污染。Cd污染，则主要出现在香港的四大重点河流之中；就黄浦江上游的饮用水源来看，不论是支流、还是干流，Hg的平均浓度均超过了地表水环境质量标准（GB3838-2002）的Ⅲ类水标准，而对比Ⅲ类水标准后可以发现，不论是干流、还是支流的As浓度相对较低[2]。
1.3重金属的含量与水环境的盐度及pH值等有关
若盐度偏高，则重金属元素在水中的含量相对较高、水底沉积物内则不会出现较高的金属含量；若盐度偏低，则恰好相反。当pH值相对偏高时，重金属元素含量偏低的为水体，而偏高的则为水底沉积物；若pH值较低时，则正好相反[3]。
1.4重金属含量一般表现为近岸高，中部低；沉积物中高，水相中较低
第二松花江中下游河段，水中重金属平均含量都不高，且远未达到国家制定的相关地表水水质标准；对比河段水中的重金属含量来看，沉积物内的重金属含量则明显偏高。在巢湖湖区、支流沉积物内重金属含量的对比方面来看，支流的Cd、Zn等含量更高。
1.5重金属的潜在生态风险较高
处于第二松花江中下游区域的沉积物，其重金属含量目前已达到中等偏强的生态风险等级，且主要为Cd以及Hg。长江口表层水体内存在的类金属以及重金属，就采样点位来看，重金属含量相对较低，但仍有潜在风险存在。香港重点河流，基本都面临生态危害，有个别区域目前的生态危害已相对较强。此外，水量、季节的变化等，也都会导致水环境内重金属含量产生变化。
2、水环境中重金属的检测技术方法研究与发展
因为不论是人体、还是环境，都将因重金属元素受到影响，所以检测重金属工作就显得极为关键。当前，对重金属进行检测的方法主要有：电化学法、光谱法等。
2.1电化学分析法
结合电极上、溶液内物质的化学性质，由此形成的一种分析方法，即为电化学分析法。结构简单、小巧、操作便捷，都是该方法的主要优点，能够进行连续、自动化分析，分析方法较为准确、便捷[4]。具体方法包括如下：
2.1.1伏安法和极谱法
结合电解过程，不论是极谱法、还是伏安法，都可对流-电位、电位-时间曲线进行分析，其区别在于：前者运用的是表面可周期更新的滴汞电极、后者则为表面无法更新、固体电极等液体电极。伏安法内还包括了吸附溶出、阴极溶出伏安法等，其检测下限极低，这也是伏安法的主要优势，能够在现场、在线运用，同时也可实现多元素识别[5]。
2.1.2电位分析法
若此时的电流为零，电位分析法可对电池的电极电位、电动势等进行测定，由此结合浓度以及电极电位的关系，实现物质浓度的测定。该方法的优点较多，如试样需求较少、较好的选择性，同时不会破坏试液，因此在分析珍贵试样时，较为适用。这种方法能够实现快速测定、操作相对简单，因此连续化、自动化也可实现。
2.1.3电导分析法
结合对溶液电导值的测量，获得其中离子浓度的方法，即被认为是电导分析法，大致可分为两种，分别是电导滴定法以及直接电导法。其优势在于便捷、快速，后者的灵敏度相对较高，缺点则是电导值的测定，为所有电导的总和，而不能对其中具体离子的含量进行测定和区分，由此影响选择性。
2.2光谱法
2.2.1原子荧光光谱法
其原理在于，原子蒸气对特定波长的光辐射进行吸收，由此得以激发，当原子被激发以后，结合该过程发射出特定波长的光辐射，即原子荧光。在相应的实验条件下，不论荧光类型是什么，其辐射强度均与被分析物质的原子浓度为正比关系，按照波长分布可开展定性分析。这种方法的选择性较强、灵敏度相对较高，方法相对简单。其欠缺之处在于，应用范围并不广泛，因为许多物质的荧光产生，需要结合试剂加入才能实现[6]。另外，还需要深入的对化合物结构、荧光产生过程的关系进行探究。
2.2.2原子发射光谱法
结合电激发、热激发之下，试样内的不同离子、原子发射特征的电磁辐射，而开展的针对元素的定量、定性分析的方法，即为原子发射光谱法。其优势在于，有较好的选择性、分析速度相对较快，随待测元素的多少，会对准确度存在影响。其缺陷在于，设备相对昂贵，而如硫等非金属元素，则无法较为灵敏的加以分析。一般以元素分析为主，但就样品内上述元素的化合物状态，则无法确定。
2.2.3原子吸收光谱法
以蒸汽相内被测元素的基态粒子为基础，测定原子共振辐射的吸收强度、被测元素含量的一种方式，即为原子吸收光谱法。火焰原子吸收光谱法的检测限可达到10-9g/L，石墨炉原子吸收光谱法的检测限可达到10-10～10-14g/L[7]。此种方式的优势在于：良好的选择性、较高的准确性、易于消除、干扰相对较少；缺陷则在于：无法直接对许多非金属元素加以测定，对一种元素分析之后，就需要对元素灯进行更换，对不同元素的测定，则需要对不同的元素灯进行更换，无法完成同时对各类元素的测定，若试样相对复杂，则会产生严重干扰，仪器较为昂贵。
2.2.4电感耦合等离子体光谱法
在当前应用的AES光源中，应用最为广泛的当属电感耦合等离子体光源。对比上述方法来看，这种方法具备如下优势，干扰相对较少、分析速度相对较快、较宽的线性范围，能实现多种被测元素特征光谱的同时读取，此外还可以对多种元素同时进行定量、定性分析。其缺陷在于，操作以及设备费用相对较高，就部分元素而言，也不存在显著优势。
2.2.5质谱法
通过对待测物质进行分子到带电粒子的转化，结合交变电场、稳定磁场的利用，让上述粒子可结合质量大小的顺序排序，并对此进行分离，形成具备一定规则，同时能够检测的质量谱，即为质谱法。和其他方式对比来看，这种方法具有如下优势：动态范围相对宽泛、分析精密度相对较高、可同时对多种元素进行测定，其能够精确的对同位素信息进行提供[8]。但是，这类仪器的造价相对过高，就目前而言，本方法的应用依然以研究领域为主，并且，在预处理检测样品方面，步骤相对较多，对仪器自动化带来了诸多困难。
此外，包括生物传感器、酶抑制法等相关检测方法，伴随着检测技术的逐渐发展，也在检测水环境重金属方面，发挥了越来越关键的作用。
3、结论
重金属污染能够不断富集，并最终对动植物、人体以及环境产生一定负面影响，具备潜在的危险性，因此这也是一个不容忽视的问题。工业污染是重金属污染的主要来源，企业的排放要达标，管理要严格，最为关键的是当前国家的管理机制尚未健全，仍需继续完善。在水环境监测工作方面，重金属检测工作能够为此提供一定依据。近年来，伴随着多种分析仪器的开发，重金属检测也逐步体现出准确性、灵敏度高等优势。各类检测方法都具备各自的特点以及适用的范围，如电感耦合等方法，具有较高的灵敏度，能够在几乎所有重金属检测方面运用，但就处理样品以及检测进程来看，相对复杂，因此若想实现在线、现场检测，则相对困难，不论是使用仪器、还是安装设备，都具有较高要求。
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桩基检测技术研究范文6
【关键词】 高压电气设备 在线监测 状态检修 技术研究
随着电力事业的快速发展，我国电气设备在监测与检修中都取得了良好的发展。面对日益完善的国民经济投资，用电负荷在我国一度表现出上升的趋势。由于我国电源相对落后，所以让电力发展呈现出结构性与季节性短缺的矛盾。为了尽量满足不断增加的用电量，必须根据检修计划存在的缺陷，整合时展，进行合理的改进与安排，从而将计划转化成状态检修，进而节省检修费用与维修成本，保障系统运行的可靠性与安全性。
1 电气设备在线监测以及状态检修技术原理和优点
1.1 传统电气设备检修缺点
在传统的电力系统中，虽然能一定程度的避免故障发生，但是由于和电气设备离线状态相脱离，所以让电气设备被迫停止运行，这样不仅影响了电力系统稳定性，同时也难以保障试验准确性。在这过程中，由于一直是定期检测，所以电气设备很可能在间隔期发生故障，如果不是在定期检修中发现问题，这样就会造成资源浪费，甚至还会让电气设备由于检修受到损害，进而造成维修过度等问题。如：某电气设施原计划使用周期为15年，在运营时间达到15年后淘汰，但是计划周期只是保守的数字估算；在实际运行中，电气设备会受到维修环境、运行状态等多种因素影响，如果设备保养科学，使用周期会明显大于计划寿命，所以这种检修形式给电气设备造成了资源性浪费。
1.2 电气设备在线监测技术原理
随着科学技术以及信息时代的快速发展，计算机技术得到了快速发展，同时电气设备在线监测应运而生。这项技术的原理是根据运行状态，对设备信号进行整理、传输、采集，从而让电气设备在带电的情况下进行监测，也就是说，它是传统系统整理、采收电器设备，并且将整理的数据传输给对应的系统的过程。数据通过整理与分析，在输出整理数据的同时，能够更加直观的呈现给管理人员、操作人员，并且实时、直观的了解电气设备运行状态。
1.3 电气设备在线监测的技术优点
在电力系统运行中，通过在线监测技术，不仅能对设备状态进行有效监测，还能对其进行全方位的监控，并且结合数据诊断以及信息监测对所处状态进行监测，有目的、有针对的使用监测措施，进而达到节约能源，减少过度使用以及维修问题等一系列不利影响。也只有这样才能让电气设备始终处在最佳的运行状态，减小带病运行或者状态良好时被迫检修等现象产生，从而让电气设备发挥更好的使用效益。
2 电气设备在线监测技术的规则以及功能要求
2.1 规则
从目前我国使用的电气设备状态检修情况来看，很多评价使用的是不合格、合格的字眼，在具体的状态检修中缺乏可行性与指导意义。针对这种现象，为了保障电气设备在状态检修中能良好的应用，必须完善电气设备检修评价体系，或者将必须停止运行的电气设备运行状态给予0到100的评价分值，最后再整合运行记录、试验过程、裂化速度、家族缺陷、阀值接近程度等不同的内容进行综合性评价。另外，也可以利用电气设备运行状态，对在线监测进行试验、信息收集，并且将相关信息作为检修的依据；通过完善电气设备状态检修管理制度与体系，整合检修管理以及综合判断系统，将量化后的电气设备作为状态检修的依据，进行数字化、智能化、综合化的检修、诊断与电气设备管理。
2.2 功能要求
在电力系统运行中，为了让电气设备在线监测更加及时、准确、实时、有效，必须让电气设备在线监测自身不被影响的状态下运行，从而让电气设备各种状态信号更易于存储、整理、收集和传输。因此，在实际工作中，电气设备不仅要具有良好的报警、自检能力，还必须具备监测与抗干扰能力。它的监测结果是在保障监测精度的同时，利用在线标定对其进行有效监测，进而为设备故障、系统数据分析提供更加实时、可靠的数据，帮助设备在发生故障后进行性质、定位、程度、寿命以及绝缘性能判定。
3 高压电气设备状态检检修策略
从目前我国的电气设备发展状况来看，对相关设备进行评判与分析是高压电气设备状态检修的依据。也就是说：对电气设备运行状态进行检修，不仅能明确故障发生情况，还能根据故障变化率以及具体数值，确定故障持续时间，采取有效措施推动电气设备发展。因此，在这过程中，必须加强工作人员对高压电气设备工作状态的检修以及分析，主要包含状态评估、监测以及预测技术等。
3.1 状态检测
在高压电气设备诊断中，对相关设备进行检测具有重要意义。它可以根据具体的模式，使用恰当的装置以及方法对相关设备状态进行科学有效的检查与测量；或者根据相关数据提供的信息进行科学处理，进而避免各种信息干扰。在这过程中，也可以选用有效信息对设备运行状态以及数据进行检修，只是这是一项比较先进的信息处理功能与技术。
在高压电气设备状态检修中，为了保障高压设备正常运行，必须根据运行状态对已经存在的缺陷以及漏洞进行补救；通过科学分析预测设备，对预测时间进行设置，从而有效降低对相关设备的破坏。
在现实工作中，由于对电压运行的测量比预防性试验以及电压离线状态的参数比较要求更高，所以更能反映高压电气设备运行状况，进而推动状态预测在系统中的应用。同时，这也极大的推动了状态监测在电气设备运行中的应用。对于电气系统设备运行状态来说，它的主要对象是电力系统以及电厂中的电力设施，如：发电机、变压器、电缆、断路器等相关机械设备。一般，高压电气运行设备可以具体的分成三个步骤：数据采集、分析和提取以及对故障状态进行评估、分类与诊断。
3.2 状态预测与评估
在电力系统运行中，预测方式主要包括时间序列、分析回归、模糊预测、灰色预测和神经网络等。在高压电气设备运行中，大多以一种设备运行状态为前提，通过对预测进行科学的设置，从而不断提高设备可用度、可靠性。这种维修方式则是在设备运行状态中，以设备可用度、可靠性为前提，使用对应的方式对运行情况进行有效评估以及确立。所以说，对高压设备运行状态进行有效评估是进行状态检修的前提与基础。
4 电气设备在线监测以及状态检修技术的发展
在电力系统运行中，检修技术与状态检修理论以及应用具有密切的关系，主要包含：设备预测技术、可靠性技术以及决策技术。对于大部分工业国家，早在上个世纪六、七十年代就得到了很大的补充与发展。所以设备进入老年化的份额越来越多，针对这种情况，电力公司必须使用相关方案演唱机组使用周期，从而不断提高经济效益与社会效益。在电气设备状态维修中，不仅能让检修时间更加合理，还能有效提高设备利用效率。
在传统的高压电气设备运行中，可靠性评估主要针对支配性损耗进行维修，从而减小精确度。而可靠性预测则使用的是聚类方法以及多元统计的方案，对机组运行进行综合化分析。在决策技术中，它一直作为独立的管理方案，得到了很快的发展。在状态检修中，作为先进的检修体系，不仅能和管理体系得到有效联系，还能帮助各个管理目标实现。如：荷兰IVO公司结合实际情况开发了Sofia管理系统，这不仅是在长期检修与维护的检出上建立起来的，同时也是对系统检修进行管理。
从目前的国内外监测技术来看，监测技术相对单一，将在线监测技术向着多元化监测技术发展作为发展方向，在多个参数监测的过程中，逐步形成了分布式集中监控，监测可靠性与精确度都得到了很大的提高。随着人工智能技术的快速发展，高压电气设备在线监测技术逐渐向智能化技术以及专家系统转变。因此，未来的状态检修技术必将向更加广泛、完善的领域发展，从而为电力系统以及电气设备安全运行提供全新的维修时代。
5 结语
从传统的电气设备检修状态来看，电气设备检修仍然存在很多不足，已经不能满足检修发展以及电气设备检修要求。因此，在日常工作中，必须根据电气设备在线监测以及状态检修技术，明确各个功能要求，并且提出具有探讨意义的策略；通过明确状态检修技术，不断提高检修水平，促进电力事业快速发展。
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