教育评估与监测

2024-09-17

教育评估与监测(精选8篇)

1.教育评估与监测 篇一

关于成立利辛县义务教育均衡发展监测和评估

工作小组的通知

为加快我县义务教育均衡发展步伐,确保如期完成义务教育均衡发展的目标和任务,根据省人民政府教育督导团、省教育厅制定的《安徽省义务教育均衡发展状况监测实施方案(试行)》及有关会议要求,加强对义务教育均衡发展状况监测和评估工作的业务指导,经研究,决定成立利辛县义务教育均衡发展监测和评估工作小组,组成人员名单如下:

组长:何圣

副组长:王军 王学哲 李品华 林晓鸣 张延岭 王巍巍张海芳 张侠

成员:朱迎年 刘文香 杜学超 孙超 王军 潘波

李晓梅 姜超 王标 李宗刚 夏飞 李海峰

利辛县教育局

二〇一一年七月二十日

2.教育评估与监测 篇二

交通运输是一个国家的经济命脉, 而公路和铁路则是使交通运输能够畅通无阻的重要载体, “经济要发展, 交通必先行”, 已成为全社会的基本共识。自从20世纪80年代起, 我国已持续进行了大规模的交通基础设施建设, 完成了数万亿的投资。公路和铁路的建设规模和运营里程已经名列世界前茅, 作为公路和铁路大动脉连接的关键结点———桥梁, 更是取得了举世瞩目的成就。截至2013年年底, 我国公路桥梁已达73.1万座, 铁路桥梁已超过6.5万座, 均为世界第一。

虽然我国桥梁工程实践已取得了辉煌的成就, 但是桥梁设计、管理水平和安全评定方法等相关基础理论的研究与世界发达国家相比还存在一定的差距。跨越式发展也暴露出了诸多问题, 如设计过于超前、施工技术运用及新材料不够成熟, 重建设、轻基础理论研究, 使一大批桥梁存在先天的结构性缺陷。因此, 采取有效的手段和安全措施来保障大跨桥梁结构的安全性、适用性、完整性和耐久性, 已迫在眉睫[1]。

2 大跨度公路桥梁健康监测研究与应用现状

早在20世纪50年代, 桥梁的健康运营与监测管理已经受到重视, 但迫于当时的仪器设备和计算机技术水平, 一体化的智能桥梁健康监测系统并未成为现实;随着科学技术水平的发展, 监测仪器及系统的逐渐成熟, 桥梁结构的大空间大跨度使得业内对桥梁健康监测的研究日趋火热。国外桥梁结构健康监测系统的实施应用可以追溯到20世纪80年代, 英国对总长522 m的连续钢构Foyle桥安装了长期监测仪器和自动数据采集系统, 是最早的较为完整的健康监测系统, 主要监测研究车辆荷载、风和温度环境荷载对大桥动力响应的影响[2]。美国对威斯康辛有65年历史的提升式桥Michigan Street桥安装了世界上第一套全桥远程健康监测系统, 用于监测即将达到设计寿命周期的该桥梁裂缝扩展情况, 与此同时对佛罗里达州的Sunshine Skyway桥安装了500多个传感器[3]。瑞士在Siggenthal混凝土桥的建设过程中预安装由58个光纤应变传感器、8个温度传感器和2个倾角仪组成的健康监测系统, 主要监测施工过程中和以后运营期的屈曲、变形和位移[4]。丹麦在20世纪90年代曾对总长1 726 m的Faroe跨海斜拉桥进行施工阶段及运营首年的监测, 目的是检查关键的设计参数, 监测施工危险阶段以及获取开发监控维护系统所必需的监测数据, 另外在主跨1 624 m的Great Belt East悬索桥上安装健康系统, 并尝试把极端记录与正常记录分开处理以期缩小数据存量。挪威在主跨530 m的Skarnsnde斜拉桥上安装健康监测系统来对风、加速度、倾斜度、应变、温度、位移进行全自动监测[5]。

我国桥梁结构健康监测系统研究与应用起步相对较晚, 依托我国20世纪90年代大规模基础设施建设的大环境, 桥梁结构健康监测系统在我国得到了快速发展和较广泛的应用。中国江苏润扬大桥[6]悬索桥为单跨双铰简支钢箱梁桥, 为中国第一, 世界第三, 主跨1 490 m;斜拉桥 (176 m+406 m+176 m) 为双塔双索面型钢箱梁桥, 2005年建成通车。作为我国规模空前的特大型桥梁, 对其建设和营运期间的健康监测、状态评估以及各种极端自然环境影响下的损伤预测和评估具有重要的实用价值和现实意义。该系统的监测项目包括缆索系统 (斜拉索、主缆和吊杆) 的振动响应、钢箱梁温度场及响应 (应变、振动) 、交通荷载状况、桥址风环境以及索塔的振动响应等。

3 大跨度铁路桥梁健康监测研究与应用现状

高速铁路从2008年起陆续投入运营, 高速铁路的运营密度及高速度、安全性、舒适性等特性对高速铁路桥梁结构的静、动力性能提出了更高的要求。因此高速铁路桥梁在设计施工中有刚度较大、整体性好、纵向刚度大、减振性能和横向位移控制要求高等特点, 所以高速铁路桥梁多采用小跨度的简支梁或连续梁[7]。但由于跨河、越江和跨峡谷的需要, 大跨度高速铁路桥梁也越来越多。据不完全统计, 建成和拟建的100 m以上跨度的高速铁路桥梁在200座以上。我国大跨度高速铁路桥梁的代表作是武广客运专线的天兴洲长江大桥和京沪高速铁路的南京大胜关长江大桥。

随着高速铁路桥梁服役时间的增长, 桥梁结构长期处在复杂的自然环境作用下, 受到材料老化、环境侵蚀、列车荷载的疲劳效应, 桥梁结构的安全性和耐久性将不可避免地发生退化, 这必然影响结构的安全运营, 进而抵抗自然灾害甚至正常环境作用的承载能力下降;与此同时, 关键截面构件损伤扩展很快, 极端情况下可能引发灾难性的突发事故, 造成重大的社会影响, 建立针对高速铁路桥梁的健康监测系统有其重要的实用价值及现实意义。

高速铁路桥梁结构的健康监测系统应用可以追溯到20世纪90年代, Fuhr等在Vermont大学附近的一座铁路桥梁埋入光纤束和光缆, 以监测该铁路桥梁在列车经过时的振动情况, 从而了解该桥的工作情况[8]。中国香港青马大桥是主跨1 377 m的公铁两用悬索桥, 香港路政署在桥上安装了温度计、应变计、风速风向仪、位移计、GPS、加速度计、地震仪、动态地磅等传感器。郑州黄河公铁两用桥梁健康监测系统共布置69个传感器, 对桥梁状态进行健康监测、状态评估和损伤预警[9]。南京长江大桥为公铁两用特大桥, 南京长江大桥安装了包括温度计、应变计、加速度计、风速仪、轨道衡、地震仪等150多个传感器的健康监测系统, 确保大桥的安全运营和大桥的健康状态[10]。目前国内外高速铁路桥梁结构健康监测系统主要是针对公铁两用桥梁, 且多为大跨径悬索桥和斜拉桥。高速铁路桥梁结构自身特性以及高速行车的安全性与舒适性要求都给高速铁路桥梁结构健康监测提出更高的要求[11,12]。

4 研究与展望

通过布设全套的高效有效的健康监测系统, 可以获取桥梁结构的所有变形响应, 并在桥梁运营后连续实时地反映出结构的状态。除了监测桥梁结构本身的状态和响应以外, 还应注重对环境条件的监测与分析。随着研究的不断深入, 研究者们逐渐认识到桥梁结构系统本身和外在荷载存在着显著的不确定性因素, 而结构监测系统实时采集的各类监测数据则正好体现了运营状态下结构所经历的随机性、多样性和复杂性信息。结构安全监测数据具备4V特征, Volume (大量) 、Velocity (高速) 、Variety (多样) 、Value (价值) , 是一种特殊的“大数据”。为了充分利用桥梁海量监测数据, 研究和发展了多种数据挖掘与分析方法, 建立了桥梁结构荷载、环境作用、结构响应等监测数据的统计建模方法, 初步揭示了桥梁结构在温度、风、车辆荷载等时变环境作用下的静、动力特性的变化规律。例如, 基于温度长期监测数据研究了桥梁结构的温度变化特征, 采用统计学方法得到了桥梁关键构件温度以及温差作用的概率统计模型;开展了大跨桥梁桥址区风环境的长期监测, 利用参数估计方法建立了持续风特征参数的统计分析模型;利用动态车辆称重技术研究了桥梁疲劳车辆荷载的统计分析模型;研究了钢桥焊接细节在温度和车辆荷载作用下疲劳应变时程曲线的变化规律, 建立了焊接细节疲劳荷载效应与温度以及车流量的统计相关模型。

尽管国内外学者针对桥梁监测系统和对监测数据分析与应用取得了丰硕的成果, 但是这些研究工作大多仅是针对桥梁环境荷载以及结构响应开展分析, 尚不能完全揭示结构服役性能的长期变化规律。其中很重要的原因是缺乏基于长期荷载作用和结构响应信息的桥梁结构抗力参数反演方法, 对桥梁结构抗力模型中的关键参数的长期演变规律研究甚少。缺乏抗力模型的研究, 就无法准确地对结构服役性能进行评价。因此, 目前对于桥梁监测海量数据的分析仍然停留在问题的表面, 亟需建立桥梁结构长期变形、疲劳、耐久性和承载力等服役性能的识别方法。

摘要:针对大跨度公路、铁路桥梁的特点, 介绍了国内外大跨度铁路、公路桥梁健康监测与状态评估进展, 对现有的桥梁健康监测系统进行了评价, 总结了目前桥梁健康监测存在的不足, 并展望了大跨度公路、铁路桥梁健康监测的发展方向。

3.教育评估与监测 篇三

【关 键 词】 教育督导;监测;评估机制;教育

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出:“完善教育质量监测评估体系,定期发布测评结果等。”这既对教育提出了新的要求,又为区域教育改革与发展提供了政策依据。如何在以往的教育改革探索的基础上进一步发展?怎样建立区域教育监测评估机制,以体现区域教育改革的前瞻性?我们主要在以下方面进行了探索与实践。

一、深化教育改革,不断转变政府教育管理职能

大渡口区现有中小学、幼儿园84所,其中,公办校(园)33所,民办校(园)51所。近年来,大渡口教育坚持课程改革,注重优质特色发展,形成了拥有市级示范幼儿园、小学、初中、重点高中、国家级重点职高、国家级示范性中职学校的立体化优质教育体系。为此,我们提出,到2020年,大渡口将建成教育的“一品五区”。“一品”即西部都市教育精品;“五区”即普及教育领先区、特色名校汇聚区、教育人才成长区、素质教育创新区和职业教育示范区。

要完成这一宏伟的目标,实现从“有学上”向“上好学”的发展阶段转变。我们同样面临着提高质量、促进个人发展与推进社会公平发展的新挑战。为此,迫切需要对教育发展情况进行监控,以便及时了解教育变化情况,掌握发展的趋势;迫切需要建立一个科学、系统的监测体系,在关注规模和普及水平的同时,加强对结构、质量和学生发展的检测,并通过对检测结果的深入分析,提出政策建议,为教育宏观决策提供科学依据;迫切需要了解基础教育的实际情况,掌握详细的信息,以进一步加强宏观管理。这样,在努力推进区域教育发展的同时,教育监测评估就显得尤为重要。

几经探索,我们把新课程改革、督导评估与监测相结合,形成了独具特色的,由教育科——“推”、进修校——“引”、督导室——“督”的教育发展新格局。2012年,我区接连出台了《大渡口区中小学素质教育督导评估试点工作的实施方案》《大渡口区教育系统2012年评估与监测工作实施方案》。在深入调研的基础上,决定在区人民政府教育督导室下设立大渡口区基础教育质量监测中心,为学生全面发展提供保障,引导家长、教师、学校和社会树立正确的教育质量观,促进学生的身心健康发展。区监测中心主要承担着以下几方面职能:

一是摸清教育家底,服务教育决策。为教育发展规划提供信息支撑,促进教育公平和教育均衡发展;二是全面、准确、详实地掌握学校教育状况,探索人才培养的规律,提供改进教育教学工作、提高教育质量的依据,推动基础教育课程改革的深化;三是建立健全教育督导评估与教育质量监测的长效机制与信息发布机制。

二、依托网络平台,努力创新教育监测评估机制

为解决学校、教师、学生、家长、社会因教育评价标准模糊而导致的评价失真现象,我们建立了区级教育督导监测网络平台。依托这一个开放平台,实现两大功能、体现三大特色、搭建四大系统、实现五大创新。

实现两大功能。网上督导评估和基础教育质量监测。

体现三大特色。“国家要求”和“重庆实际”有机结合、“分类规划”和“强化监管”有机结合、“顶层设计”和“规划落地”有机结合。

搭建四大系统。问卷调查和数据采集系统、督导系统、学校特色展示系统、交流互动系统。

实现五大创新。教育督导评估理念、教育督导评估机制、教育督导评估规划、教育督导评估手段、教育督导评估效能),通过对学生、家长、教师和学校基本信息的电子化管理,对相关数据进行统计和分析,满足学生、家长、学校以及行政管理部门对互动教育资讯的需求,充分展示我区教育发展动态和取得的成果。

为建立起覆盖全区的较为完善的教育质量监测评估机制,大渡口区结合区教育督导工作的现状,主要从几个方面着力创新机制建设:

(一)着眼宏观,全面推进监测

按照《国家教育规划纲要》“完善监测评估体系”的要求,继续加大义务教育质量监测的力度,逐步实施学前教育、普通高中教育、职业教育的监测评估。逐步建立政府手段与监测信息发布机制相结合、区域质量保障体系和校内部质量保障机制相结合、学校管理评估与学生教师个体评估相结合的教育质量监测评估机制,即监测调查制度、评估与监测信息发布制度、责任区督学公示制度、督导专家团评价建议制度,形成分类指导、分级管理的“教育督导评估”+“教育质量监测”新模式。

(二)关注内涵,完善评价体系

为建立促进区域教育内涵发展的长效评价机制,大渡口区主要从两方面着手探索:一是在区教师进修学校成立区域督导监测研究中心,开展理论研究。依托重庆市教育评估院技术指导,在深入研究、广泛调研和先期试验的基础上,结合区域中小学实际,着力研究学生成长、教育教学质量、财政投入与实效、教师队伍建设等问题,进一步完善小学、初中和高中学校素质教育督导评估指标体系,力求在遵循教育教学的科学规律基础上,从道德品质、交流与合作能力、学习能力、运动与健康、审美与表现、教师成长、学校管理等方面对学生、教师、学校进行监测与评估,促进区域教育优质均衡发展;二是聘请经验丰富的老专家成立督导专家团,定期评价建议。建立专家团例会制度,定期借助老专家的丰富经验为学校教育教学管理诊断把脉,及时了解掌握学校情况,认真研究解决监测中发现的问题,及时总结经验,提出建设性的意见参考,为区域行政管理决策提供智力支持。

(三)以导代管,创新管理手段

一是建立监测评估的信息发布机制。逐步建立区域政府督导评估与监测信息发布制度,形成《监测与评估要报》内部刊发,印发全区中小学校,对教育管理、教育教学、教育法规执行情况等进行监督,积极引导社会各界了解和认识教育质量的实际情况,满足群众日益增长的教育资讯需求;二是建立监测评估的快速反应机制。现代教育对社会发展、个人成长的作用不断加大,需要不断回应来自社会、经济、文化以及个人的要求,导致教育改革发展的艰巨性前所未有,教育发展的不确定性日益增强,在这样复杂的客观条件下,建立一个能迅速反馈信息的监测体系,及时了解我区教育现状,引导教育发展的趋势,化解发展中突显的矛盾,使教育决策更加科学有效,就显得尤为重要。

(四)统分结合,兼顾激励保障

一是优化队伍专业化结构,构建“三维督导”机制。结合区城乡统筹结对帮扶工作,调整了督导队伍人员结构,由在职书记、副校长等 任兼职督学,从人数、结构、年龄等多方面进行了统筹协调,形成了人民政府教育督导室、片区督学、责任督学“三级”结构,以点带面盘活了督导评估与监测建设工作。

二是盘活随机督导机制,健全督导评价制度。一方面大渡口区建章立制,实现随机督导制度化,为督学责任区督学开展随机督导提供了制度保障;另一方面实行程序管理,实现随机督导规范化,通过“亮证督评、分工负责、责任到人、程序合法”的办法来规范工作程序,要求督导监测记载详实,实现随机督导专业化,进一步贴近学校管理现状,贴近教师的发展要求,促进校长依法治校、教师依法执教。

三是结合督导公示制度,保障督导监测地位。一方面实行责任区督学负责制,在行使责任区督学职责时,亮证代表区政府教育督导室,为督学提供了工作便利;另一方面保障责任区督学开展活动必需的经费,年初区财政专项预算10万元经费,专职督学工作经费实行实报实销制度,统一安排督学下校车辆。

(五)强化结果,建立问责机制

一是实行定期召开责任区督学、专家团联系会议制度。通报督导监测数据,听取责任区督学工作汇报,研究解决责任区督学所反映的问题和总结的经验。

二是建立问责机制。把督导监测结果作为对学校及其主要负责人政绩考核、奖惩、任免的重要依据,对取得成效的督导学校,给予通报表彰奖励;对于督导评估中存在问题,区政府教育督导室联合区教委组织纪检室进行跟踪问责,由责任区督学具体执行整改、跟踪、复查。

三、开展监测评估,切实服务区域教育发展

教育的根本使命是育人。全面实施素质教育,核心是要解决好培养什么人、怎样培养人的重大问题。为此,要加强教育质量监测评估工作。

我们通过在三所学校试点,已初步形成了具有大渡口区特色的教育督导评估与教育质量监测流程:与责任区督学、督导专家团工作相结合,由责任区督学对学校随机督导、综合督导、实施监测;区监测中心采集、整理信息数据,形成数据报告;督导专家团对数据进行诊断、挖掘,梳理成果;区教委内部刊发评估与监测要报,学校印发评估与监测通报,建立反馈制度;区人民政府教育督导室牵头实施问责;区教委领导班子集体审议决定,进行行政干预。概括讲,就是建立标准、监测、反馈、问责、干预五个步骤。

一是建标。根据《重庆市中小学素质教育督导评估指标体系研究方案(讨论稿)》等内容,通过借鉴课程标准、教育教学标准、学生身心健康标准、特色文化校园标准,研发我区的指标体系和调查问卷,逐步建立基础教育质量监测的区域数据库,建立健全区域评估与监测工作机制。

二是监测。按好、中、差三类分别确定样本校,以五、八年级学生为监测样本,由责任区督学根据区监测中心学期规划,按要求实施监测。

三是反馈。区监测中心整理监测结果,责任区督学通过督导监测网络平台汇总相关考察材料,共同形成区教育质量监测结果数据报告,由督导室专家团分析、诊断,撰写分析报告,形成监测与评估要报,报送区教委主要领导,通报全区各学校进行信息反馈。并由区人民政府教育督导室向社会有选择性的公布监测结果。

四是问责。让结果产生利害关联性,即根据结果,采取物质或非经济的激励措施。既要问责教师,也要问责学校、教委各科室等部门,建立定期通报、整改报告和大会反馈、个别反馈,以及回访督查、约谈机制相结合的问责机制。

五是干预。干预的目的在于提高教育质量,推动区内教育均衡发展。区教委根据督导监测反馈,从“软”、“硬”两方面着手干预。“硬”主要是指六室建设、学校标准化建设,校园文化建设,该投入资金的,一定要满足。“软”主要指与“中国教师报”达成战略合作协议,深入推进课改,由其提供改进建议,提供专业上的扶持;与教育评估院合作,提出“心动课堂、快乐学习、幸福教育”的理念,建立新型师生关系,让学生找到学习的乐趣。同时,加大城乡统筹力度,对农村教育在政策方面优先落实、经费方面大力倾斜、师资方面优先配备、待遇方面充分保障,进一步缩小城乡教育差距。

【参考文献】

[1] 顾明远. 素质教育的督导与评估[J]. 北京:中国和平出版社,1996.

[2] 李文华. 完善结果公告制度 创新教育督导机制[J]. 湖北教育(综合资讯),2014(4).

4.教育评估与监测 篇四

中国质量新闻网 2009-05-22 10:58:32 新《食品安全法》第二章对“食品安全风险监测和评估”制度进行了详细的规定,要求各地政府“组织制定、实施本行政区域的食品安全风险监测方案”。通过开展风险监测与评估,预控食品质量,预防食品安全事故,是解决当前食品安全问题的主要途径。

实施食品安全风险监测与评估,就是对食品安全信息的收集、加工、传递和利用,没有充足的、正确的数据和信息,就无法开展食品安全的风险监测和评估,收集信息是风险监测关键的一步。生产、市场、消费等许多环节都是收集信息的关键步骤,严格的生产监控,科学的质量管理、缜密的安全监测,专业的风险评估,就是食品安全风险监测与评估的核心。

一、从农田到餐桌,通过对数据信息的记录、收集、加工,实现食品安全的可溯源性。1.食品安全的风险监测与评估,以对食品安全全过程信息的掌握为基础。食品区别于工业产品的生产过程,一般总是以农田作为生产的源头,以人作为消费终点,质量因素环环相扣,任何环节出现偏差,都可能造成安全问题。安全监测与风险评估必须从源头的信息开始收集,例如:农副产品生长的土壤、空气、水源、肥料,畜禽类产品的饲料和兽药等,只有不放过生产、流通、消费等任何环节中的重要数据,才可能对安全风险有全面的评估。“苏丹红鸭蛋、瘦肉精猪肉”等事件,食品的安全问题最终都来源于畜禽的饲料,如果错过了对饲料相关信息的收集,就很难对该食品的安全实施全面监测和风险评估。

2.生产中原料的验证(检验)和半成品的过程检验,对检测数据进行记录整理加工,实现食品安全质量的可溯源性。检测是信息来源的主要途径,对原料和半成品的检测,能够获取大量数据,对数据加工整理,收集出关系最终食品质量和安全的重要信息,将这些信息与产品联系在一起。在食品的每一步生产或流通过程中,都应当进行必要的检测,根据技术法规和相关经验获得事关安全的数据参数,获取重要的安全信息,各种原料来源、生产工人等信息可作为企业的生产资料信息存档备案,部分涉及食品安全简要的信息可直接登记在产品的包装或合格证上。安全信息具体记录在产品和企业档案上,为食品安全的可溯源性提供了信息支持。

3.食品的生产、流通过程,也应该是重要安全信息的传递过程,信息链的完好是安全可溯源性的保障。食品生产加工的安全信息涉及农业、养殖、加工、运输、包装销售多环节,需要农业、食品、流通多个领域的合作监测。在原料和半成品、成品的买卖交易过程中,关系安全的信息也必须比较完整地传递。生产的过程是信息从食源向最终产品发展的过程,溯源则是从产品向食源逆向探寻的过程,没有生产流通过程中信息传递,就无法溯源。食品在交易流通过程中,一般是买者向卖者索要食品安全信息,作为成品的质量保证资料。例如“三鹿奶粉”事件,奶厂向奶农或收购站收购牛奶时,有意或无意地忽略了源奶的质量信息,信息的缺失导致了厂家对安全风险评估的失误,造成严重质量事故。

4.市场化、信息化的企业生产方式为食品安全的可溯源性评估提供了条件。市场化、信息化的企业生产方式,淘汰了落后的小作坊生产模式,企业规模化生产,具备完整的信息管理过程,这是食品安全生产可溯源性的条件。我国当前只在部分食品行业具备这样的条件,能够实现食品安全的可溯源。但在农畜、小餐饮等行业,非规模化生产的比重还非常大,食品安全信息还难以收集,部分安全问题还得不到有效的控制。例如,从奶农那里收购来的几公斤源奶,或者收购来的几公斤鸭蛋,亦或几张桌子的早点摊位,这些食品安全信息经常缺失在小农业、小作坊式的非企业化生产中。这些问题需要通过市场经济的快速发展,形成现代的企业生产,质量安全信息管理逐步完善,最终在这些行业也实现食品安全的可溯源性。5.食品安全信息和风险的可溯源性,也是落实安全责任的关键。落实食品安全责任,在于责任的可追究,安全责任一旦落到了实处,责任人无法逃脱处罚,能够最大程度地约束生产经营者的行为。信息的记录和监测,是追究责任的主要依据。食品生产企业从规避自身安全风险的角度出发,也应当加强对信息的收集和记录。例如“三鹿奶粉事件”中奶农、奶站和奶厂任一方能通过自身收集记录的信息证明自己不是三聚氰胺的添加者,就可以不承担事故责任。这样的教训让食品行业进一步认知了食品安全信息和风险的可溯源性的重要。

二、专业的食品质量检测机构提供的检测数据,是食品安全风险评估的主要依据。1.检测数据是食品安全风险检测与评估的基础。食品安全风险监测与评估的大部分数据来源于检测,检测数据是食品原料、生产加工过程、运输以及市场销售等环节中内部自我监控和外部监督检查的重要依据,更是支撑风险评估制度的基石。对安全相关参数的检测能够让我们从数据中了解食品的安全性能。食品检测的手段多样,数据繁多,部分数据能够揭示其是否安全和安全的程度,也就是安全风险。食品安全检测包括企业自身的检测和专业检测机构检测,这些检测数据成为评估食品安全的依据。

2.检测机构对食品质量和安全的检测技术应与时俱进,是风险评估的保证。在实行从农田到餐桌管理的食品安全保障体系中,检测工作应当紧随产品的变化和标准的修订不断完善。随着食品品种的日益丰富及食品中安全卫生指标限量值的逐步降低,对检测技术提出了更高的要求,检验检测应向高技术化、速测化、便携化以及信息共享迈进。在科学的检测质量保证体系上与时俱进加强检测技术储备和人员储备,努力发现食品行业的潜规则是风险评估的保证。

3.卫生行政机构对食品安全性的评价,是风险评估的重要依据。食品的安全性评价就是评价食品中有关危害成分或者危害物质的毒性以及相应的风险程度,这就需要利用足够的毒理学资料确认这些成分或物质的安全剂量。食品安全性评价在食品安全性研究、监控和管理方面具有重要的意义。长期以来,我国对食品安全的监管是以对不安全食品的立法、清除市场上的不安全食品和负责部门认可项目的实施作为基础的。这些传统的做法由于缺乏预防性手段,故对食品安全现存及可能出现的危险因素不能做出及时而迅速的控制。食品的毒副作用,最终一般反映在卫生医疗机构,食品的哪些质量参数可能引发安全问题,这需要卫生部门的研究和总结。“三鹿奶粉”事件发生后,卫生部门对三聚氰胺的毒副作用进行了研究,提出了安全标准,这样的信息反馈给食品行业,三聚氰胺含量成为相关食品安全检测和风险评估中的重要指标。卫生行政机构对与食品有关的生物性的、化学性的、物理性的和微生物及新的食品相关技术(基因工程和辐照等高新技术)等危险因素的评价研究,引导人们了解食品安全的更多未知因素,对安全监测和风险评估提供更全面的依据。

4.对检测数据进行分析整理,是风险监测和评估的主要方法。农田、畜牧业、生产企业、市场、消费、卫生医疗等部门为食品安全监测和风险评估提供了大量信息,了解这些信息,加工整理这些信息,从中获取事关安全的有用信息,利用这些信息对食品的安全进行评估,这就是食品安全的风险与评估。对数据的筛选、整理、利用是风险监测和评估的主要方法。例如,对奶粉的安全监测与风险评估,主要就是收集牧场、奶牛、饲料、奶农、奶站、奶厂工艺、工人等方面的信息,从中梳理关系到奶粉安全的部分,整理这些信息,对照相关的安全标准,探究和分析安全风险。

三、多个系统部门的检测和信息交流是食品监测和风险评估的关键。

1.风险安全检测在不同阶段的侧重点不同,所以安全评估需收集多次检测信息。对食品的安全监测和评估,一般需收集食品在生产过程中多个阶段的检测数据,这些检测数据的侧重点是不一样的。在农业阶段,以农药残留安全检测为主,在生产阶段,以生产环境和添加剂安全检测为主,在市场和消费阶段,以消费者不良反映监测为主。由于各次检测的重点和内容不同,因此对食品的安全评估需要收集其多次检测的信息,从农田里的农药残留,到生产企业的加工信息,到市场消费后工商卫生部门的监测信息,这些食品安全信息收集、归纳、汇总,经过科学的研究分析,政府部门及时做出决策,把突发的、潜在的食品安全风险降至最小,才能实现对食品安全的监测和风险评估。

2.检测机构类别各异,需要相互协作,提高风险监测和评估的准确性。当前,我国的食品检测机构的检测范围和能力差别很大,且分属农业、质量技术监督、卫生等多个行业,需要相互协作,优化效率,提高效能,才能提高风险监测和评估的准确性。例如,关于乳制品中三聚氰胺含量的检测,其毒副作用的研究在卫生医疗检测机构,其产品含量的检测一般在质量技术监督行业的检测机构,如何确定其安全限值,需要两类检测机构的共同协作,获取大量数据,既不能超出现有的生产技术条件,又不能导致不良的安全后果。只有在生产和医疗方面两类数据信息基础上,食品安全监测和安全评估才能实现,两类检测机构都必须协作,为安全检测和风险评估提供数据支持。

四、食品安全涉及公共安全,政府应统筹行政力量,对食品安全检测、监测和监管。1.政府可从公共安全的角度,提出对食品监测和风险评估的范畴。政府部门可根据食品安全可能导致的后果,提出食品安全监测和风险评估的范畴,强制性地要求市场销售的某种特征的食品,都必须进行安全监测和风险评估。例如,对农药使用过量的农产品、对转基因食品、对某种添加剂使用过量的食品、某种曾发生过食用后不良反映的食品,这些产品由于其潜在的危害还不为人知,有必要进行监测和风险评估。政府提出强制性的监测和评估要求,是为了更早地发现安全问题,避免发生重大的食品安全事故。

2.政府可委托检测、研究等技术机构收集信息,并对食品安全进行监测和评估。政府作为行政管理部门,缺乏必要的技术能力进行食品安全监测和评估,一般可以委托专业的检测或科研机构对某类食品安全进行监测和风险评估。政府也有必要建立非盈利的、公益性的食品安全监测评估机构,委托这样的专业机构开展具体的技术工作,保证监测和评估的公正和权威性,监测和评估报告向社会公开,以便每一个社会公民了解和选择食品。地方各级政府可以在上级的引导下,依托本地的技术部门开展地区性的食品安全监测和风险评估,建立多层次的技术力量,以应对各种食品安全问题。国家检测或科研机构应指导和帮助地方检测机构,针对地区性食品安全问题进行监测和评估。例如,对高氟地区的饮水安全问题,在国家技术部门的帮助下,地方应根据本地的实际情况开展对饮水安全的监测和评估。3.政府多个行政部门都必须掌握食品安全的重要信息,预控安全问题。尽管技术工作通过委托的形式完成,但食品安全事关公共安全,政府还是有必要对食品安全的重要信息进行收集,了解食品安全风险,并对食品安全进行行政管理。卫生行政、农业行政、质量技术监督、工商行政管理、食品药品监督管理部门都应当对职责范围内的食品安全信息进行收集整理,形成共享的资源数据库,并“加强沟通、密切配合,按照各自职责分工,依法行使职权,承担责任”。有了足够的食品安全监测和风险评估信息,行政部门的管理才能有的放矢,工作效率将大大提高。(根据监测信息,农业行政部门对农药的使用和粮食的生产进行管理;质量技术监督和食品药品监督管理部门对食品的生产企业进行监督;工商行政管理部门对食品市场流通环节进行监管。由于食品安全跨越多个政府管理部门,因此“县级以上地方人民政府统一负责、领导、组织、协调本行政区域的食品安全监督管理工作,建立健全食品安全全程监督管理的工作机制”。在政府的统筹安排下,食品安全的监测、风险评估和行政管理之间信息相互交流和利用。政府利用技术部门的安全信息实施管理,通过法律和行政手段将食品安全风险控制在较小的范围内。

食品安全信息是安全监测和风险评估的主要依据,有了足够的、正确的信息,通过对信息的加工整理传递,实现对食品安全的监测和风险评估,能够有效预控和避免食品安全事故的发生,摆脱事后“救火”的窘境。

(作者单位:江苏省泰州市产品质量监督检验所)

叶平

声明:

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5.教育评估与监测 篇五

LIVESTOCK AND POULTRY INDUSTRY NO.224

· 6·

1温州地区高致病性禽流感 免疫效果的监

测与评估

金大春1肖剑1潘杭君1董信田1王跃川2

1浙江省温州市畜牧兽医局,(浙江温州325000;2浙江省瑞安市畜牧兽医局)中图分类号:S858.3文献标识码:B文章编号:1008-0414(2007)12(X)-0016-02

摘要用H5亚型禽流感疫苗进行免疫,采用血凝抑制(HI)试验,对本市一 个所抽检的568个养禽场的鸡、鸭、鸽子等共计10

233份血清样本进行抗体检 测,分析其免疫效果。结果表明,温州市养禽场的免疫抗体合格率平均为72.0%,免 疫合格禽场所占的比率为73.1%。对不同地区、不同禽场、不同禽类的免疫效果分 析也存在差异。在11个县(市、区)之间比较,以鹿城区的抗体合格率最高,达到 92.4%;在568个不同禽场之间比较,以鸭场获得的合格比率最高,达到82.9%;在 鸡、鸭、鸽等3个不同禽类之间比较,以鸭获得的免疫效果最好,免疫抗体合格率达 到79.5%,与鸡比较差异显著(P<0.05),与鸽比较差异极显著(P<0.01)。

关键词家禽 高致病性禽流感 抗体水平免疫保护率 免疫效果

最高稀释倍数作为HI滴度,即血清效价。根据血清效价的判断标准,H5亚型禽流 感 灭 活 苗 的 HI 抗 体 效 价 大 于 或 等 于 4log2为阳性,判定为免疫合格;少于

4log2为阴性,判定为不合格;免疫合格率 在70%以上的为免疫合格场。结果与分析

2.1不同地区的免疫合格率 在受检测的10 233个有效血清样本

中,抗体合格数为7 369个,平均免疫合 格率为72.0%。在全市11个县(市、区)中,合格率以鹿城区最高,达到92.4%,与最低的县相比较高出35.5个百分点; 其中鸡的免疫合格率也以鹿城区最高,为93.4%,与最低的县(市)相比较高出 41.4个百分点;鸭的免疫合格率以龙湾 区最高,达到96.3%,与最低的县相比较 高出50.3个百分点;鸽的免疫合格率普

利用疫苗免疫接种仍然是预防和 控制高致病性禽流感的最主要最有效 的手段与方法。但疫苗免疫效果如何,却要通过对家禽免疫抗体水平的监测 与分析来加以判断。从2004年开始,我 市开展了大面积的禽流感强制免疫工 GB/T18936~2003中规定的微量法,采用 血凝抑制(HI)试验进行检测,其中阳性血 清对照HI效价达到1:512。1.4结果判定 以能完全抑制4个HAU抗原的血清 遍较低,并发现个别场没有进行免疫

(表1)见。

2.2不同禽场的免疫保护率 在受检测的568个禽场中,免疫合格场415个,占73.1%;其中免疫保护率

作,每年免疫数量高达1 200万羽(份、次),常年保持相当高的免疫密度,为有

县(市、表1温州地区禽流感免疫抗体监测合格率

鸡 鸭 鸽 合计 效控制禽流感的发生起到了十分重要 的作用。为了及时了解全市禽流感免疫 效果情况,准确掌握流行病学动态,我 们又在每个月初组织相关技术人员在 全市范围内随机挑选部分养禽场抽检 血清开展实验室抗体水平的监测,为各 地及时有效地防控禽流感提供了科学 的依据。材料与方法

1.1样本来源 选自2006年7月—2007年6月温州

市畜牧兽医局实验室采样监测的数据。样本涉及到温州市辖11个县(市、区)87 区)检测数合格数合格率检测数合格数合格率检测数合格数合格率检测数合格数合格率 鹿城区54975.8582 538 92.4 瓯海区788 590 74.91 233984 79.8 龙湾区11974 62.2 750 722 96.3869 796 91.6 永嘉区868 613 70.68778 89.772.4 乐清市548 285 52.0 387 298 77.03000.0433 260 60.0433 260 60.0 瑞安县25013124 18.31 496 1 05170.3平阳县356 250 70.2 517 342 1 129705 62.4 苍南县242 170 70.2 632 505 79.987458.48740 46.0743 423 56.9 泰顺县76049.0954 663 69.5

513

445965 150 66.2 675 568

93.43325394 88.5955 691583 60.4 洞头县60.01 115877 78.7256 113 44.177.2 文成县656 38374.7 19495

合 计5 569 3 85669.24 247 3 37679.5 417 137 32.9 10 233 7 36972.0

表2不同禽场的免疫保护率分布情况 个乡镇568个养禽场(户)饲养的113.6万

羽的鸡、鸭和鸽子。

1.2血清采集 每个月初随机挑选部分养禽场抽

90~100 70~89 40~69 39以下免疫保护率(%)

鸡鸭鸽 小计 鸡鸭鸽 小计 鸡鸭鸽 小计 鸡 鸭鸽 小计 养禽场数 127 ***

6328 3 9424 161959 占受检场比率(%)44.7 67.7 14.8 53.7 24.6 15.2 3.7 19.4

22.2 10.9 11.1 16.5 8.5 6.2 70.4 10.4

取5~50个不等的样本,每个样本翅静脉采血3~4 mL,分离血清。试验期间共

表3不同禽类的免疫合格率与合格场比率

采集并监测有效血清样本10 233个,其 中鸡血清样本5 569份,鸭血清样本4

247份,鸽血清样本417份。

1.3 检测方法

参照 《高致病性禽流感诊断技术》 % 检测血清样本数 检测养禽场数收稿日期:2007-10-22 类别 检测数 合格数

197 69.4

鸭 4 247 3 376免疫合格率(%)检测禽场数合格场数合格场比率 鸡 5 569 79.5 257 213 82.93 85669.2 284

鸽子 417 137 32.9 27 5 18.5

作者简介:金大春(1959-男,)学士,高级畜牧师,主要从事畜牧兽医实用技术研究与推广

疫病防控

· 17· 2007 年 12 月 畜禽业总 224 期

在90%~100%的有305个禽场,占总数的53.7%;免疫保护率在70%~89%的有110

个禽场,占总数的19.4%;免疫保护率在40%~69%的有94个禽场,占16.5%;免疫 保 护 率 在 39% 以 下 的 有 59 个 场,占

10.4%(见表2)。

2.3不同禽类的免疫效果 本次共检测鸡血清样本5 569份,合格数3 856个,免疫合格率为69.2%; 检测鸭血清样本4 247份,合格数3 376 个,免疫合格率为79.5%;检测鸽血清 样本417份,合格数137个,免疫合格率 为32.9%(见表3)。鸭的免疫合格率与鸡 比较高出10.3个百分点,差异显著(P<

0.05),与鸽比较高出46.6个百分点,差异 极显著(P<0.01);鸡的免疫合格率与鸽子 比较差异也极显著(P<0.01)。本次共检 测鸡场284个,合格场197个,免疫合格 场占69.4%;检测鸭场257个,合格场213 个,免疫合格场占82.9%;检测鸽场27 个,合格场5个,免疫合格场占

18.5%(见 表3)。免疫合格场的比率以鸭场最高,与鸡场比较高出13.5个百分点,差异显 著(P<0.05),与鸽场比较高出64.4个百分 点,差异极显著(P<0.01)。

影响;此外,是否与鸡的免疫剂量比鸭 少而影响其免疫抗体滴度相关,也有待 今后加以探索。

3.3 在进行抗体水平监测时,不能完 全以抗体水平的均滴度来代表家禽群 体免疫保护水平,而是要了解不同抗体 水平禽群所占的比例,来及时掌握和分 析易感家禽的密度,特别是低抗体水平易感禽群的分布。一般来说,一个禽群 中易感家禽达到20%~30%,禽流感才会 接触流行。因此,监测时如果发现抗体 水平低于60%时,就必须进行免疫接种

(溥言,陈2007)。

3.4 影响家禽免 疫 保 护 力 的 因 素 较 多,HI抗体只是机体多种免疫保护因素 之一,它并不能完全代表禽群的绝对免 疫能力,如同样的抗体滴度,在一免或 二免后的效果就不一样,在雏禽和种禽 之间,在健康禽类或有病禽群之间,起 保护效果也不尽相同(金兰梅,2005)。因此,在进行免疫效果评估时,应当结 合考虑不同的禽类品种、不同的免疫次 数以及机体营养健康状态、饲养环境卫 生状 况、气 候 和 温 度、转 群 和 投 药 等 因 素 对 抗 体 效 价 的 影 响 来 进 行 综 合分析。

3.5 疫苗免疫是防控禽流感的主要 手段,但不能成为唯一的手段。因为到 目前为止,疫苗免疫还不能达到百分 之百的保护。各地畜牧兽医部门应当 通过经常性的抗体检测,建立起完整 的养禽场禽群抗体水平监测档案,及 时分析判断禽群免疫水平和疫病的感 染情况,采取综合防治策略,科学使用 疫苗进行防控。

参考文献

[1]金兰梅,伍清林.禽流感疫苗对禽类免疫 效果的检测与分析.中国畜牧兽医,2005(3):

46~48

[2]张志成,韩良银.苏州地区高致病性禽流 感抗体水平监测.中国畜牧兽医,2005(2):

46~47

[3]蔡奕琪,陈均林.东莞地区散养家禽禽流 感H5免疫效果调查.中国畜牧兽医,2007

(296~:)97

[4]兰玲,盛卓君.新疆地区高致病性禽流感 的免疫抗体监测.中国动物检疫,2007(2):

35~36讨论与小结

3.1 通过对568个养禽场10 233羽家禽 的禽流感免疫抗体水平检测结果表明,温州地区的禽流感免疫抗体水平平均 为72.0%,免疫合格禽场占73.1%。从表

●相关链接

高致病性禽流感监测方案(农业部发)

面上来看,已基本达到免疫要求,但从 个案来分析,问题还是不少。鸽的免疫 合格率仅为32.9%,合格场所占比率更 低于20%,且发现个别养鸽场就根本没 有按照免疫程序进行禽流感免疫,存在 着较大的安全隐患;鸡的免疫合格率也 只有69.2%,处于免疫保护临界值边缘,且 其 免 疫 合 格 场 所 占 的 比 率 也 只 有

69.4%,存在着一定的免疫漏洞。因此,必须加强免疫才能有效抵御外来病毒 的入侵。

3.2 蛋鸭的免疫效果明显高于鸡与鸽 子。通过近4年来对数万羽鸭和鸡的检 测结果也是同样的结论。分析其原因,可能与鸡过多过量使用疫苗有关。在鸡 的生长过程中,连续不断地接种如马立 克、新城疫、鸡传支、法氏囊等多种疫 苗,且法氏囊和马立克对免疫又有一定 的抑制作用;同时,由于多数地方采用 棚式保温集约养鸡,饲养环境相对要 差,特别是鸡棚内的空气含有大量有害 气体,易于感染鸡的呼吸道传染病及寄 生虫病,会对鸡的免疫效价产生一定的1.监测范围:不同年龄、品种的鸡、鸭、鹅和其它 家禽及野生禽鸟,以及相关区域内的猪等。重点对 种禽场、商品禽场、活禽交易市场、水网密集区、候 鸟密集活动区以及重点边境地区家禽进行监测。

2.监测时间:春秋进行两次集中监测,春季集中 监测在5月底前完成,秋季集中监测在11月底前完 成。日常监测由各地根据实际情况安排。发现可疑 病例,随时采样,及时检测。

3.监测数量:各省每次集中监测至少采集20个 种禽场(血清样品≥20份/场、泄殖腔/咽喉拭子双 份样品≥20份/场)30个商品代饲养场户(、血清≥

20份/场、泄殖腔/咽喉拭子双份样品≥20份/场)、30个活禽市场(泄殖腔/咽喉拭子双份样品≥20羽 份/场)、10个猪场(血清和鼻腔拭子各≥20头份/ 场),野鸟新鲜粪便样本≥100份。对发现的死鸟需 全部进行检测,同时将样品送国家禽流感参考实 验室。

血清样本总量不少于1 200份,拭子样品和野 鸟新鲜粪便采集总量不少于1 900份。

4.检测方法:(1)免疫抗体监测方法、判定标准 及结果处理按《2007年高致病性禽流感和口蹄疫等 重大动物疫病免疫方案》执行。

2)用RT-(PCR或荧光定量PCR或NASBA方 法,进行泄殖腔拭子、咽喉拭子和野鸟粪便的病原 学检测。

5.监测结果处理与报告:病原学检测结果为阳 性的,应立即采取以下措施:

1)(对阳性禽及其同群禽进行隔离,必要时进

行扑杀,并无害化处理。

2)将阳性样品送国家禽流感参考实验室进 行确诊,(经确诊阳性的进行扑杀,并进行无害化处 理。

3)(将阳性情况按快报要求报告。

普通鸡体有望“种植”抗禽流感基因 扬州大学动科学院李碧春教授领导的科研小 组已经将抗禽流感的基因成功转入供实验的真核 细胞内,并证明该细胞可以

抗鸡瘟病毒。这为抗禽 流感的基因最终转入普通鸡体内“消灭”禽流感,奠定了基础。李碧春介绍说,该科研小组的实验方式是将

能产生病毒抗体的基因从鸡的体内克隆出来,通 过人工方法对其进行体外诱变,使之成为有禽流 感抗性的基因,再转移到普通鸡的身上,使本不具 备禽流感抗体的鸡能抵抗禽流感病毒。

6.森林生态系统健康及其评估监测 篇六

介绍了森林生态系统健康的.概念及其内涵,并主要从管理目标途径、生态系统途径和综合途径等方面对森林生态系统健康进行了探讨,分析了已有的森林生态系统健康评估的思想和方法.生态指示者的广泛应用是目前森林生态系统健康评估监测的主要手段.此外,文中还综合介绍了森林生态系统健康评估方法,特别是详细介绍了EMAP和FHM等研究计划,以期对我国目前的森林生态系统健康研究有所借鉴.

作 者:陈高 代力民 范竹华 王庆礼 作者单位:陈高,代力民,王庆礼(中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳,110016)

范竹华(山东省日照市林业局,日照,276800)

7.教育评估与监测 篇七

关键词:3S技术,矿山地质灾害,评估,检测,防治

3S技术是地理信息系统 (Geography information systems, GIS) 、全球定位系统 (Global positioning systems, GPS) 和遥感技术 (Remote sensing, RS) 的统称, 是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合, 多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。随着3S技术的发展, 将全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感技术紧密结合的“3S”一体化技术已显示出广阔的应用前景。将RS、GIS、GPS三种独立技术系统集成, 构成一个强大的技术体系, 实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。我国经济持续发展30年是我国矿业的快速发展期, 在为经济社会发展提供资源保障的同时, 也累积了严重的矿山地质环境问题, 其中矿山地质灾害已经成为制约矿业经济可持续发展的重要因素, 因此, 加强对矿山地质灾害评估和检测防治工作, 不仅对矿山环境地质灾害减少、对矿山及其周边环境的改善有重要积极意义。近年来, 以“3S”技术为代表的信息化新技术日趋成熟, 已成为矿山环境地质领域的重要技术手段。

1 3S技术概况

“3S”技术的技术集成实现了动态化、可视化、共享化、不同层次的高新技术在矿山环境地质的应用。

1.1 地理信息系统 (GIS)

地理信息系统 (GIS) 是基于计算机系统平台, 以数据库作为数据储存和使用的数据源, 在计算机支持下对空间地理数据进行管理、处理、分析并由计算机程序模拟常规的专业性的全球空间分析即时技术, 以解决矿山地质灾害信息查询、处理和预测等相关技术问题的信息系统。该系统从属性数据和空间数据信息的有效获取、储存、查询和处理入手, 提供矿山地质灾害的动态信息显示、对地质环境做出相应的评价、区划, 以及地质灾害的预测, 从而为国家矿山相关部门提供决策服务[2]。

1.2 全球定位系统 (GPS)

全球定位系统 (GPS) 是由空间部分、地面控制系统和用户设备部分3部分组成。此系统用于在任何时间, 向地球上任何地方的用户提供高精度的位置、速度、时间信息, 或给用户提供其邻近者的这种信息。由处于2万千米高度的6个轨道平面中的24颗卫星组成。根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据, 接受多个卫星电波信号, 以确定待测点的位置的技术。具有全天侯作业、定位精度高、实时定位、功能多、用途广、观测时间短、无需通视、可提供三维坐标等特点。广泛用于提供野外地理信息的测绘领域。

1.3 遥感技术 (RS)

遥感技术 (RS) 是以航空摄影技术为基础, 以目标物, 传感器和测量方法为因素, 利用机载遥感、星载遥感和地面遥感传感器, 根据不同物体对波谱产生不同响应的原理。从中获取信息, 经记录、传送、分析和判读来识别地物, 探测地面物体性质和周边环境的空间探测技术。具有探测范围广、采集数据快、能动态反映地面事物的变化、获取的数据具有综合性、获取信息的手段多, 信息量大、成图速度快等特点。其应用领域随着空间技术发展, 尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透。广泛应用于资源环境、水文、气象, 地质地理等领域。

综上所述:GPS用于快速、实时定位地质灾害目标;RS用于及时发现矿山环境的变化, 对GIS数据库进行更新, 最后GIS对多种来源的数据进行处理、管理、储存、分析、输出, 从而运用于各领域。3S技术的集成, 构成了整体的、适合动态的对地观测、分析和应用的系统, 相对过去的人工野外勘测, 数据采集、图件绘制的方式, 在自动化、系统化、完备化程度上有了显著的提高。

2 矿山地质灾害的类型

根据矿山地质灾害的成因和空间分布将矿山地质灾害分为四类[1]即岩土体变形导致的灾害, 包括矿山地面、采空区塌陷、地面塌陷、地表沉降、采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩、坑内岩爆、场库失稳等、地表环境恶化采矿诱发地震。例如广西大厂矿田新洲塌陷;不合理开采引起的环境地质灾害问题, 如土地资源的占用和破坏、粉尘及酸性水污染, 大厂矿属于碳酸盐岩矿山, 存在着尾矿酸化及由酸化所引起的环境问题, 研究表明由于尾矿酸化释放的酸水中含有由金属硫化物氧化及碳酸盐矿物溶解产生的SO42-、HCO3-, 以及金属离子 (Fe、Al、Mn、Ca等) , 生成的硫酸盐 (及复杂硫酸盐) 、碳酸盐、氢氧化物等稳定次生矿物 (如石膏、水绿矾等) ;地下水位改变引起的灾害问题, 如矿坑突水涌水、坑内溃沙涌泥、环境污染, 发生于2001年7月17日的大厂拉甲坡锡矿的特大透水矿难;矿体内因引起的灾害问题, 如矿坑火灾、地热和煤矿常见的瓦斯爆炸。

3 3S技术在矿山地质灾害评估、监测与防治中的应用

GIS可组成地理位置、地形地貌、地层岩性、地质构造、滑坡、泥石流、岩溶渗漏分段等项目, 每个项目又可由视图、表格、图表、制图等文档组成, 系统具有库区地质资料管理、各类统计分析、大型滑坡稳定性分析及三维模型分析等功能。利用GIS的各种功能, 建立地质灾害空间信息管理系统、管理地质灾害调查资料, 显示并查询地质灾害的空间分布特征信息, 评价地质灾害的危害程度、地质灾害易发程度分区, 地质灾害风险性、分析地质灾害和影响因素之间的关系, 提出减轻和防治地质灾害的措施, 对将来可能发生的地质灾害进行预警监测, 以及地质灾害应急指挥工作等地质灾害评估和防治中。

3.1 GIS地质灾害信息管理、评估、监测与防治中的应用

地质灾害信息分析是涉及地质、地貌、气象、水文、人类活动等诸多领域, 然而面对大量复杂的信息、模型、数据结构和类型, 如何对其高效的进行多层次综合分析处理, 过去的数据存储和管理方式已经不能满足需要。因此GIS所具备的能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统, 为这一问题提供了一个良好的平台和方法。GIS以数据库作为数据储存和使用的数据源, 利用GIS强大的空间数据管理功能, 对大量存储在数据库的信息进行有效的获取、处理和查询, 并很好的解决其相关性, 复杂性, 使各种地质灾害信息可以有效的获取、存储、处理、查询, 从而实现地质灾害分析的实时性、动态性、多源性的特征。主要应用如下:

3.1.1 地质灾害的危险等级区划评估

基于GIS技术采用灰色聚类分析、模糊综合分析、信息嫡评判、层次分析法方法来计算地质灾害危险性指数, 来分析评价区的地质灾害危险性程度, 构建矿山地质环境评价模型。对研究区进行地质灾害危险性等级的划分, 为地质灾害的管理、防治和预警决策提供技术支持。例如矿山形态分析, 用于萃取由地表形态反映出地貌特征参数, 包括数字标高模式 (DEM) 以及面向DEM的各种地貌参数:坡度、坡向、起伏度等;矿山区域评估, 根据单个或多个地貌特征分析, 评估矿山环境对农林、建筑、工程、居住条件、土地资源的影响, 以及评估对各种矿山地质灾害发生、发展以及防治的影响;矿山地质灾害成因分析, 内动力成因分析:由地壳内部能产生内动力, 利用有效元素法对矿山内动力成因分析, 从几何效应和力学基质分析矿山格局和骨架。外动力成因分析:地球受重力以及人类活动影响, 人类不合理开采, 滞后的保护机制造成地质灾害的发生;矿山地质灾害的预测, 采用理论矿山地质灾害预测模型, 以成因分析为基础, 采用树立模型进行整体和局部模拟;利用系统矿山地质灾害预测模型, 在历史数据的基础上, 采用统计分析方法, 预测发展趋势。在灾害预测中需要收集相应的矿山地质信息, 计算灾害强度和持续时间, 以及在历史过程中灾害发生的情况;矿山地质灾害的评估, 需识别灾害类型、源地, 然后创建相应模型, 并根据受损程度评估灾害等级。

3.1.2 地质灾害危险性评价

地质灾害危险性评价是通过对地质灾害活动程度以及各种活动条件的综合分析, 评价地质灾害活动的危险程度, 确定地质灾害活动的密度、强度 (规模) 、发生概率 (发展速率) 以及可能造成的危害区的位置、范围[3]。GIS技术将各种地质灾害信息, 与各种致灾环境因素相联系, 从空间和时间上评估矿区内易引发地质灾害的采空区、不稳定区域等危险源, 分析其类型和特征以及发生的概率、强度、密度、以及灾害经济损失。GIS空间分析不仅反映了地质灾害危险性程度的现势规律, 而且实现了对该区域地质灾害的空间和时间上的预测。将GIS作为地质灾害危险性评价的分析工具, 可以加速危险性评价的过程, 提高危险性评价的精度, 并通过危险性制图来反映评价的结果, 具有直观性。

3.1.3 GIS在地质灾害监测与防治中的应用

借助GIS的叠加分析以及空间统计分析等功能, 通过WebGIS (万维网地理信息系统) 把分布在国土资源部门的地质灾害数据、气象部门的降雨数据、测绘部门的空间数据等有机地集成起来, 建立历史灾情数据库, 对地质灾害的发展趋势进行预测, 实现地质灾害的动态评估, 从而实现地质灾害的实时监测和预警。在地质灾害预警中将RS与GIS相结合。RS动态更新和提供地质灾害空间数据, GIS提供数据。GIS用于遥感信息的自动提取, 对遥感解译的地质灾害信息进行分析。GIS使各种地质灾害空间数据在同一空间环境中进行集成分析, 综合处理。

当灾害发生时, GIS强大的信息分析处理功能能够帮助指挥者指挥物资输出、指挥应急救援、进行人员管理等更为准确的信息。应急管理系统对突发灾害进行科学预测和危险性评估, 从而动态生成优化的事故处置方案和资源调配方案, 以及未来害发展趋势、预期后果、干预措施、应急决策、预期救援结果评估等信息。实现救援资源科学有效的调度, 提高抢险救灾应变能力实现行动行救灾的最优化。

3.2 遥感技术 (RS) 的应用

随着遥感技术朝着多光谱、高分辨率、多时像和商业化服务方面发展, 更加显示其具有动态、多时相采集空间信息的能力, 遥感信息已经成为GIS的主要信息源, RS与GIS的综合应用可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程, 获取大范围数据资料、时效性强、具数据综合可比性、经济性特点。

3.2.1 遥感技术在滑坡、泥石流、地裂缝、崩塌等地质灾害调查和监测应用

利用遥感技术克服了地形、气候、观测条件的限制, 可以实现大范围的滑坡区域调查以及针对滑坡不同阶段实行动态监测。在遥感影像上, 滑坡常常沿着地球应力形变的形迹——线性构造分布, 是一种斜坡变形形式, 并多产在不稳定物质覆盖的地区, 如山地、丘陵地区的斜坡等。期望通过遥感预测每一次滑坡的发生相当困难, 但通过对不同时相遥感资料的对比分析, 就可以对地表线性构造和不稳定物质覆盖区进行解译和判断, 从而预测、圈定滑坡地质灾害易发区, 对已发生的滑坡地质灾害进行调查。

“数字滑坡”遥感检测技术, 就是以遥感 (RS) 和空间定位 (GPS或地面控制) 方法为主, 结合其它调查手段所获取的滑坡基本信息;利用GIS技术存贮和管理这些信息;在此基础上, 根据滑坡地学原理进行空间分析, 服务于滑坡调查、监测、研究、滑坡灾害评价、危险预测、灾情评估、减灾和防治等。大致可分为4部分:识别滑坡、滑坡基本信息获取、信息存贮和管理及空间分析。

矿区山高坡陡, 岩石破碎, 有丰富的松散固体物质, 一旦矿区流域、沟谷进入雨季。山洪暴发、强大暴雨、融冰等导致大量的水资源的汇集。暴发大规模泥石流的几率变高, 直接威胁着矿区的安全生产和生命安全。泥石流的遥感调查方法可以采用直接解译法、动态对比法和干涉雷达等方法。泥石流的形成必须同时具备三个要素:汇水区内有丰富的松散固体物质、有陡峻的地形和较大的沟床纵坡、流域中上游有强大的暴雨, 急骤的融雪、融冰或水库的溃决。从航片上可直接解译泥石流, 标准型的泥石流流域可清楚地看到供给区、通过区、沉积区的情况。泥石流形成区一般呈瓢形, 山坡陡峻, 岩石风化严重, 松散固体物质丰富;通过区沟床较直, 纵坡较形成地段缓, 但较沉积地段陡, 沟谷一般较窄, 两侧山坡坡表较稳定沉积区位于沟谷出门处, 纵坡平缓.常形成洪积扇或冲出锥, 洪积扇轮廓明显, 呈浅色调, 扇面无固定沟槽, 多呈漫流状态[4]。可见, 遥感技术易于识别泥石流的灾害程度, 有利于灾害检测、防治。

在地裂缝、崩塌动态监测方面前景广阔:由于地下开采和露天采矿, 岩体变形导致的地裂缝, 造成的采空区塌陷、地面塌陷是矿区安全管理的重要方面。遥感技术在其中可实现采矿崩塌、地裂缝的动态监测。地裂缝发育特征受地质条件、地下采空区特征等因素控制。一般地面塌陷范围与地裂缝级别相辅相成, 地面塌陷区范围大, 则地裂缝规模随之增大, 而往往随着地裂缝的增大, 又可能带来另一次的崩塌。遥感技术实时、动态监测着地裂缝和塌陷地的具体情况。且与GIS相结合, 以高分辨率的遥感图像提取地裂缝、塌陷地, 应用光谱特征、地学特征与信息、领域和专家知识及其他统计数据辅助进行遥感图象处理与专题信息提取, 处理、分析数据。从而实现地裂缝、崩塌监测。

3.2.2 遥感技术在灾前预测和灾后评估的应用

应用遥感技术进行灾害评估主要集中在灾中实时评估和灾后恢复重建评估两个阶段。评估的内容包括:受灾面积、农作物受灾面积、灾情等级、救灾路线选择评估等方面, 主要表达形式包括受灾面积图、农作物受灾面积图、灾情等级图以及灾情遥感评估报告等[6]。在矿山地质灾害的评估中, 主要利用未受灾和成灾后的影像数据进行对比分析, 准确地查明受灾矿区住房、生产设备和道路所遭受的破坏程度以及数量与分布状况等, 以便及时组织救灾、恢复生产, 对受灾重建实现科学规划。

利用不同数据源、多时相的遥感数据, 提供关于自然灾害发生背景和条件的大量信息。利用遥感技术可以对全地区的地质情况进行摸底分析, 确定出易发地质灾害的区域。常见的地质灾害在遥感影像上都具备一定的特征。根据这些特征, 可以从遥感影像划分出地质灾害易发区, 进而绘制出地质灾害危险等级图[5]。根据地质灾害的危险等级, 建立地质灾害预测应急预案, 以前做好预防措施, 确保人民生命安全和经济财产达到最低程度的损失。

3.3 全球定位系统 (GPS) 的应用

地质灾害的发生是缓慢蠕动的地质体 (如滑坡体等) 从量变到质变的过程。一般情况下, 地质灾害体的蠕动速率是很小而且稳定的, 当突然增大时预示着灾害的即将到来。由于全球卫星定位系统 (GPS) 的差分精度达毫米级, 可以满足对蠕动灾体监测的精度要求。因此, 利用卫星定位系统可以全过程地进行地质灾害动态监测, 在此基础上有效地进行地质灾害的预测、预报甚至临报和警报。GPS在灾害领域的应用主要在崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测方面。具体了解和掌握崩、滑体的演变过程, 及时捕捉崩滑灾害的特征信息, 为崩塌及滑坡的正确评估分析、预测预报及治理工程等提供可靠的资料和科学依据。同时, 监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评估及滑坡工程治理效果的尺度。

为了达到上述目的, 滑坡、崩塌、泥石流地质灾害遥测系统总体设计思想是:形成点、线、面三维空间的监测网络和警报系统, 有效地监测崩、滑体动态变化及其发展趋势, 具体了解和掌握其演变过程, 及时捕捉崩滑灾害的特征信息, 预报崩滑险情, 防灾于未然。同时, 为崩滑体的稳定性评估和防治提供可靠和及时的依据。主要使用以下几种技术模式:GPS实时动态、GPS动态定位、GPS准动态定位。GPS在地质灾害防治领域中的应用, 对地质灾害监测手段和作业方法产生了革命性的变革, 极大地提高了地质灾害防治领域中观测精度和勘测效率。

4 结语

集成3S技术, 利用遥感技术对矿山地质灾害信息的提取、全球定位系统对遥感图像从中提取的信息进行定位等基础数据的调查采集, 利用地理信息系统对矿山地质环境及其周边地质环境信息进行组合、分析、修改、建立数据库等功能, 实现数据的对比、查询、检索、动态更新、输出。随着Web-GIS (网络GIS) 技术发展, 逐渐应用到地质灾害监测评估与防治当中, 成为地质灾害信息化防治技术的发展新趋势。通过Web-GIS, 结合3S技术, 可将技术系统、数据分布在网络, 实现数据的实时更新、管理。从而使得地质灾害数据和地质灾害模型可以在全国范围内共享, 为防灾减灾提供一个功能强大而又方便快捷的有效途径。可见, 3S技术的集成以及与其他技术的结合使得它们的各自的优势得以充分发挥, 在矿山地质灾害防治中发挥越来越重要的作用。

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8.教育评估与监测 篇八

摘要:在南京长江三桥长期监测数据的基础上,提出了一种基于统计理论的钢斜拉桥主梁挠度的长期趋势评估和动态预警设置方法.首先,分析挠度随温度的变化特征,选取夜间0:00-1:00时段的挠度数据,剔除车辆荷载的影响,并考虑整体升降温作用,进而得到恒载挠度评估指标的基准值.其次,采用线性适度模型和基于实质的灰色关联度法对挠度进行评估,以2007~2010年的数据为例,结果表明:本文的评估结果与长期变化趋势一致,挠度变化趋势有助于指导桥梁结构病害的进一步检查.最后,基于一定保证率建立桥梁跨中挠度黄、红两级预警线,考虑交通量变化及累积损伤带来的影响,设置动态预警线.通过2008年雪灾前后状况和交通量增长情况两个示例进行检验,结果表明:本文设置的动态预警线不仅能有效地应用于桥梁正常运营或突发状况,还能根据桥梁的实际状况实现同步更新.

关键词:钢斜拉桥;挠度;统计理论;评估;预警

中图分类号:U446.1文献标识码:A

主梁挠度是桥梁长期监测中的一项直观且重要的指标.通过对结构几何形态的观测,可反演出结构的内力变化情况,进而为损伤的定位提供参考和依据.目前大跨径桥梁的主梁挠度监测方法众多,主要有连通管法、GPS法、倾角仪法、激光投射法、机器人监测法等[1].这些方法各有优劣,其中连通管法具有监测范围大、经济、不受现场恶劣环境的影响、可以实现多点同步监测的优点,发展前景良好.对于主梁挠度的评估、预警已有一些相关研究论文发表,包括挠度与温度的相关性分析[2-3]、线形评估预警[4-6]等方面.然而对于钢结构斜拉桥的挠度长期评估尚未见报道,预警线的设置亦各不相同,更无统一的标准可循.

本文以钢塔钢箱梁斜拉桥——南京长江三桥的长期变形监测数据为基础,在阐述主梁挠度的温度特征后,选择统一标准下的挠度评估指标,对长期状态下的挠度进行评估和预警值设置,并通过实测数据验证其可靠性.

1挠度的温度效应

1.1挠度监测布置概况

南京长江三桥是我国首座具有钢塔的钢箱梁斜拉桥,主跨648 m.该桥于2005年10月建成通车,次年其健康监测系统投入使用.南京三桥的主梁挠度监测采用的是封闭式连通管法.该方法是利用连通管内液面水平的原理,沿梁体布设连通管道,由压力波传递液位的变化,伴以高性能压力变送器检测液体压力的波动,换算得到桥梁挠度的变化值.

在该桥的边跨和中跨纵向均布置了相应挠度测点.以上游为例,有效测点共22个,位置分布如图1所示.主梁挠度测点采样频率是10 Hz.

1.2挠度的温度效应

运营状态下影响斜拉桥跨中挠度变化的因素很多,其中最主要影响因素是温度作用和车辆荷载作用.如果将温度和车辆荷载作用效应剔除,可得到恒载下挠度长期评估的统一标尺.关于挠度的温度效应已有学者从理论推导和实桥监测方面做了相关的研究[7-8],但是针对钢主梁和钢塔斜拉桥的特性较少报道.通过分析多年的挠度和温度监测数据,可以发现以下规律:1)挠度与温度的变化是同步的.文献[2]中针对混凝土梁斜拉桥的研究结论是跨中挠度和温度存在约2 h的滞后,而本文分析结果显示钢箱梁斜拉桥由于材料对温度反应敏感基本不存在滞后现象.2)挠度的变化周期为一天.一天内挠度变化主要分为两部分,一部分是夜晚时段,整体升降温作用较小;另一部分是白天时段,温度场的影响量较为可观,基本为线性.图2给出了2007年6个月每月15日的跨中挠度与温度的变化规律,规定负值表示主梁下挠,索塔处主梁挠度为0.

由图2看出,各个月一天内的跨中挠度与温度的变化规律较一致,以1月15日的数据为例,跨中挠度变化形成了典型的三阶段,分别定义为A、B、C三个阶段.第一阶段A:结构处在黑夜环境下,温度场较为平稳,因而变化率较平缓.此时段的挠度变化主要来自车辆荷载作用.值得注意的是其波动量大于白天,这是因为夜里行驶重车所致.第二阶段B:太阳辐射开始发挥作用并呈现持续加强状态,挠度变化率逐渐稳定到一个数值.第三阶段C:日照逐渐消失,大气温度渐渐降低,变化率和B阶段基本一致.

可见,夜间桥梁跨中挠度主要受整体升降温作用和车辆荷载作用.其中整体升降温的作用可通过对斜拉桥整体有限元模型施加温度荷载计算得到.对于车辆荷载作用,在夜间车流量较少,且多为重车过桥的时段,其车辆荷载效应可利用小波滤波剔除.统计结果表明,剔除活载效应后得到的恒载挠度值与该时段挠度的平均值非常接近.所以,本文在后续研究中,均以夜间0:00-1:00时段的挠度平均值作为当时温度下的恒载挠度计算值.

在剔除活载影响后,为对所有实测挠度数据统一分析评估,将所有温度统一至该桥合龙温度(24 ℃),温度差值部分造成的挠度变化通过斜拉桥整体有限元模型计算得到.最终得到恒载挠度评估指标的基准值.

2挠度的长期状态评估

2.1挠度评估方法

多个挠度测点数据属于序列数据,这类指标的变化包含基准线的平移变化和围绕基准线上下波动两种情况,即均匀变化和非均匀变化,挠度最终得分为两者相乘.

挠度的均匀变化是由多个测点的评分合成得到.在以往文献中,单个测点的限值一般采用计算跨径的1/500指标,多测点变权合成,这种方式的处理是面向桥梁适用性的.然而,恒载挠度是长期损伤累积过程,在各测点之间变化较为连续,不存在突变的情况,因而其变权作用并不明显.本文面向承载能力,以正常使用极限状态下的挠度计算值为上下限值,且不考虑变权,挠度的均匀变化得分计算如下:

F=1n∑ni=1yi. (1)

式中:F为挠度均匀得分(0≤F≤100);n为挠度测点总数,yi为第i个挠度测点的评估值(0≤yi≤100),计算方法见公式(2).

单个挠度测点的评分采用线性适度模型[9],规定挠度为监测初始值时评分为100,超过正常使用极限状态下的挠度计算最大值和最小值以外时评分为0,其他值以适度指标模型线形插值得到.计算公式为:

yi=100x(min )i-xix(min )i-x(0)ix(min )i

式中:x(0)i为第i个挠度测点的所选数据中最早监测值, xi为第i个挠度测点的当前监测值,x(max )i,x(min )i分别为正常使用极限状态活载短期效应组合下计算得到的挠度最大值和最小值.

若某个挠度测点缺少监测值,则令其评分为100分,权重为0,即该点的挠度不参与评估.

挠度的非均匀变化可采用关联度计算方法.在关联度计算方法方面,为满足关联度的传递性、对称性等基本性质,文中采用基于实质的灰色关联度[10],而非斜率关联度.挠度的非均匀变化得分计算如下:

ξ=1n-1∑n-1k=1ωi(ω2i+1)ω4i+1. (3)

式中:ωi=(xi+1-xi)/(xi+1(0)-xi(0)),反映第i个和第i+1挠度测点之间的波动变化状况;ξ为基于实质的关联度,反映所有挠度测点的非均匀变化情况.

通过上述两步计算,挠度最终得分为F×ξ.

2.2应用实例

为检验上述方法的适用性和正确性,选取南京长江三桥2007年1月~2010年12月(48个月)监测数据对主梁挠度进行评估.每个月选取中旬的一天的0:00至1:00之间的挠度平均值作为代表.

图3给出了南塔岸侧和江侧以及北塔岸侧的挠度以2007年1月为初始时间点的长期变化趋势.北塔江侧变化趋势与南塔江侧一致,因此不再列出.图3(a)表明,北塔岸侧21#和22#测点出现轻微的上拱;图3(b)表明,南塔江侧出现比较大的下挠,尤其是11#测点,但各测点的变形逐渐趋于稳定;图3(c)表明,靠近南塔附近的测点(1#~4#测点)挠度值较为稳定(上述各测点位置参见图1);图3(d)给出了2007年1月和2010年12月的整体主梁挠度对比.可见,恒载挠度的变化是一个长期、连续的过程,通过观察分析前期的趋势走向,在一定程度上可以实现趋势预测.同时,这些挠度测点数据的症状反映了结构的整体变形,可间接反映结构的潜在病害,养护单位宜进一步关注北塔变形、钢箱梁裂纹等状况.

分别采用本文建立的基于实质的灰色关联度评估方法以及基于斜率关联度的评估方法对2007年至2010年的挠度进行评估,详细评估结果如图4所示.依据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)中的技术状况分类界限,截止2010年12月,挠度均属于1类.结合图3趋势线来看,整体线形的波动状况与本文评分状况基本一致,即前期急速下降,后期下降变缓,因而本文评估方法具有较好的适用性.

3挠度的预警值设置

3.1预警线的设置

预警线的设定可为桥梁管理人员及时发现异常情况并快速处理提供重要警示[11].预警线的设定目前尚无统一的标准.常见的预警设置方法有以下几种,见表1.

表1中的“标准法”和“模型法”体现的是结构安全性和适用性因素,预警线值很大,而正常运营状态下主梁变动往往不会达到那样的限值,这使得挠度预警功能长期闲置;第三种“监测基准法”的基准值是采用监测系统初始设定零值,预警线采用超基准值10%,20%等来判定.然而这样的设置并无理论依据,且在实际使用过程中,这种预警值往往显得过小,而导致系统经常报警,失去了应有的预警意义.

因而有必要考虑一个更为合理的预警线设置方法.预警设置的目的在于不仅可满足日常运营状况的需要,还能在突发状况下有所反映,以便引起养护人员的关注,及时做出反应.长期监测数据属于序列指标,可以采用统计原理.基于一定保证率下的平均值μ和标准差σ的计算值作为预警线,其中保证率的选择是实际试算的结果.值得注意的是,考虑交通量呈现逐年增长的趋势[16],统计指标也是逐年变化,为减少交通量变化及已有累积损伤带来的影响,建议选取拟预警桥梁前一年的挠度监测数据为样本.因而,本文建立的是动态预警线.预警设为两条,分别为黄色和红色预警线.表2分别给出了2007和2010年的预警线设置值.

本文的动态预警方法是建立在统计的基础上,具有较好的通用性,其他类型桥梁亦可参照使用.另外,预警线的设置仅需得到前一段时间的统计参数值(μ和σ),因而其操作较为简便.

下面分别给出正常状况,突发状况以及交通量增加状况下的预警线应用,将本文方法与“监测标准法”进行对比.对比结果见图5和图6.

3.2预警实例

2008年1月26日至2月1日,江淮大地普降大雪,南京遇到了50年未遇的大雪,这是对南京长江三桥结构的一次严峻考验.为检验本文建立的预警标准的实用性,以这几日的跨中挠度数据为例,将雪荷载也看成是一种临时性活载,验证预警系统的适用性.2008年1月24日至1月26日的挠度变化状况见图5.

首先需根据前期交通量状况,确定黄色和红色预警线.选取2007年的挠度监测数据为样本,计算预警线两个参数,得到黄色预警线为-85 mm,红色预警线为-120 mm.

图5给出了两种预警线,实线代表本文建议的方法,虚线代表上述“监测基准法”,细线为相应黄色预警线,粗线为相应红色预警线.表1的前两种方法

因为黄线较大,黄线早已超出图5中的范围,不能较快地反映结构的变位,因而不再列出.从图5可以看出,1月24日和1月25日期间,结构处于正常状态,“监测基准法”的黄色预警在夜间启动,出现报警太频繁的现象.1月26日凌晨开始下雪,中午之后雪荷载已达到一定的量值,挠度达到了本文方法的

黄色预警线,之后挠度值逐渐超过本文方法的红色预警线.此时宜考虑雪势的发展和桥面荷载状况,宜立刻采取控制车辆通行、除雪等措施.1月26日下午2点15分开始封桥,后期养管单位有秩序地进行了除雪工作.

图6给出了2007年和2010年的同时段(3月25日-30日)挠度监测数据,其中细线、粗线分别为黄色与红色预警线.可以看出,2010年相比2007年,恒载挠度已经出现轻微下挠,和第2节的挠度评估结果较为一致.另外,由于交通量的增长,活载产生的效应更大.如果仍采用2007年设定的预警线,则报警频繁,而本文建立的2010年预警线相较之前而言,整体下移,且两条预警线之间的区间更大.可见,该预警线能够较好地适应活载增长及结构自身变化带来的影响.

综上,本文设置的动态预警线不仅能有效地应用于桥梁正常运营或突发状况,还能根据桥梁的实际状况实现同步更新.

4结论

通过对大跨径钢结构斜拉桥——南京长江三桥长期挠度监测数据的分析,可得到以下结论:

1)一天内的跨中挠度变化具有典型的三阶段变化特征,夜间桥梁跨中挠度主要受整体升降温作用和车辆荷载作用.选取夜间0:00-1:00时段的挠度数据,剔除车辆荷载的影响,并考虑整体升降温作用,可得到恒载挠度评估指标的基准值.

2)通过关注长期趋势线以及基于实质的灰色关联度法对2007-2010年期间的挠度进行评估,结果表明整体线形的波动状况与本文评分状况基本一致.主梁跨中出现轻微下挠、北塔岸侧的边跨略有上拱的趋势,养护单位宜进一步关注北塔倾斜变形的可能性.

3)对比已有的三种预警线设置方法,本文基于一定保证率建立桥梁跨中挠度黄、红两级动态预警线,通过2008年雪灾前后状况和交通量增长情况两个示例检验了该预警线设置方法的适用性和合理性.本文的动态预警方法具有较好的通用性和简便性,其他类型桥梁亦可参照使用.

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