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一、检验项目的选择
诊断中哪些检验是确诊的关键实验,相同的诊断效率那种实验最经济,如何选择检验项目很重要。随着社会的发展和科技的进步,医疗机构不断引进、更新现代化的先进医疗仪器和设备,这些先进医疗仪器和设备对于各种疾病在检测项目和方法也有明显的不同和区别。这就需要医生结合临床实际,根据患者的病情、诊断和疗效正确选择检验项目。正常情况下检验项目选择,应当遵循时效性、有效性、安全性和经济性的原则。
二、检验单的申请
检验单包括各种检验申请单和报告单,它是临床疾病诊断的重要依据之一,又是重要的医疗文书和医疗纠纷的法律依据。近年来,由于检验单的问题而引发的医疗纠纷时有发生,除患者自我保护意识不断增强外,检验单的不规范和缺陷也是其重要原因。主要问题一是申请单字迹过于潦草,胜似“天书”,检验人员在录入患者信息时往往靠猜测判断,因无法辨认极易出现“错字、白字”问题,患者误认为医院不负责任,患者失去对医院信任,进而引发矛盾甚至纠纷。二是申请单保存未作妥善保管或存期过短。一旦出现问题或发生纠纷,查找原始申请单困难,责任往往划分不清。目前尚无有关红头文件中的规定,但在ISO15189的认可文件中见到应将申请单保存2年。我认为标准规范的检验申请单须涵盖以下信息:住院号(门诊号)、患者姓名、性别、年龄、送检科室、病室、床号、诊断、申请检验项目、送检样本类型、申请医师姓名、申请日期。因此,检验单的标准化管理已势在必行。检验单内容一定要求填写清楚,字迹工整,并分类建档,注意妥善保管。
三、采集前患者的准备
患者在样本采集前的准备工作是实验前质控的重要环节,包括生活习惯等其他注意的条件,许多对实验结果有影响的因素患者不知道,因此采集样本前的告知非常重要。除年龄、性别、民族和地域等固定的因素外,还要注意以下可变因素:如:饮食、患者情绪、运动、生理节律为内在因素,药物的影响为外在的因素,还有采血时患者的等。
(一)饮食影响。正常情况下吃完饭后,可使血血脂增高50%,糖增高15%,所以除急诊或特殊患者外,一般主张检验取样前禁食12h空腹采血。粪便潜血检查,则需要患者素食3d后方可采集样本[2]。
(二)运动影响。运动会引起血液成分的改变,采集样本时,必须叮嘱患者在平静状态或正常活动下进行。
(三)药物影响。药物也是一个重要因素,药物一般通过直接参与检测反应、或抑制检测反应及颜色干扰等都会影响检测结果。许多药物由于其药理学或毒理学的影响,进入人体后可引起人体生理、生化和病理方面的复杂变化,从而影响临床检验结果;另一些药物由于其物理化学性可与检验试剂起反应,从而干扰检验结果,出现假阳性、假阴性或多种无法解释的结果。如喷他左辛可引起肌酸激酶和肌红蛋白升高,尿中含有青霉素时,会使尿蛋白检测中出现假阴性。这不仅影响了检验结果的准确性和可靠性,而且会使医师诊断错误,贻误病情和治疗,严重者危及生命。因此,为了检测结果的准确,检测之前须告知患者停服影响或干扰检测结果真实性的一些药物;临床医生在解释结果时,也必须说明药物因素影响程度。
四、样本的采集与传送
临床检验结果是反映机体病理生理状态的客观指标,可为临床疾病的诊断、治疗提供可靠的实验资料。但如果临床上屡有检验结果失真的情况发生,势必影响或延误疾病的诊断与治疗,这种情况是由多方面的因素造成的,样本没有正确的采集和传送是其原因之一。
(一)检验样本采取。样本的采取收集必须把保证质量放在第一位,应避免污染、干扰因素,应注意采样的最佳时间。首先,采集前必须了解检验项目、目的,一定严格规定程序和技术要求。如:样本生化检验必须做到样本不溶血;大便常规应随时送检,大便培养必须在用药前进行;常规及培养小便的采集要采集早晨第一次中段尿,24h尿液必须加防腐剂;痰培养及结核杆菌涂片检查采用肺部咳出的早晨第一口痰;测定血脂时,常在饭后12h~14h采血;的检查用干燥清洁小瓶收集一次的全部量,于收集样本后,1h内检查。只有正确采取样本,才能较为可靠地反映水平的真实情况。其次,干扰因素影响。某些血浆组成的浓度可有昼夜节奏性变化,血浆促肾上腺皮质激素呈脉冲式分泌,上午8时至10时最高,夜间则为上午的1/2,因此则应规定恰当的样本收集时间。注意采血时对检验结果的影响也很重要,使用止血带的时间不得超过1min,掌握真空采血的正确方法和顺序以免样本溶血[3]。根据检验项目需要来选择不同的采血管,如错误使用采血管,将影响检测结果的准确性。第三,采集样本后要进行查对确认。有些检测样本对容器的的要求非常严格,容器须清洁干净,尿液样本留取时,应新鲜,不能混入、分泌物等。
(二)检验样本传送。现在许多医院对检验样本的传送不够重视,传送样本人员并非专业、专科人员,更多的是临时工。只要符合“较熟悉当地路况,对工作认真负责,身体分健康”条件都可任用。如此,很难保证检验样本传送质量和安全。样本采集后应由专门检验人员按规定的时间、照规定的方法及时送达实验室。并确保样本在运送过程中的安全性。特别是对拿不准又高危险性的样本,应严格按相关条例包装,并有检验师传送,以防止传染他人。
五、样本的验收及处理
历来评论是创作发展的必要因素,没有建筑评论就没有建筑创作的发展。
处于世纪之交的中国建筑界正面临着前所未有的思想、意识、观念和标准的纷繁。曾经有人呼吁重新研究诸如"建筑美学的标准到底是什么?","当今建筑评优的标准到底是什么?","建筑学还是不是具有客观规律与法则的科学?",如此等等,真的使我们建筑师坐不住了。笔者几年来与国内外一些同仁多有切磋,也作了一些设计和研究,偶尔在建筑杂志上也有几篇拙著发表,自以为感悟颇深,今有机会写出也希望能与同行交流。
一、关于21世纪"可持续发展"口号下的建筑创作与评论的标准问题
1.当今世界建筑界的脉搏
本世纪人类经历了两次环境革命,第一次发生在6O年代末7O年代初,人们开始辩论环境质量与经济增长的关系并转向对环境的关注。8O年代末和9O年代初是第二次环境革命,这一次重新界定和扩大了许多原有的慨念,并提出可持续发展问题。
1987年以布伦特兰(Bruntland)为主席的联合国与世界环境发展委员会,对"可持续发展"下的定义可概括为:"既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展"。从国际建协2O次大会的议题来看,建筑学发展到今天已经在全球范围内开始与自然进行全面的对话。今天"人类环境科学"基础上的建筑学使众多建筑师真切体会到了自己肩上担子的沉重,也因此感到了新趋势下当代建筑师的责任和创作的冲动。"可持续发展"作为时代的主旋律促使建筑学有了重大的发展。人居环境的研究成为一门科学,而建筑、城市和园林则成为其主导学科。研究绿色建筑、智能建筑和创造无废、无污、可持续发展的建筑环境并在此基础上发展建筑文化已成为当代建筑师的历史使命。
2.美学标准的发展
世纪更替,建筑学领域的拓展,不仅使建筑学的体系框架发生了变化,也使建筑师对建筑学中所包含的一些分支理论提出了再认识。
建筑美学可算是建筑学体系中老资格的一个分支。从《建筑十书》、《模式语言》、《形式美的原则》到我们今天建筑学的教科书,古典的比例、尺度、色彩等美学原则一直左右着我们老一辈和新一代建筑师对建筑的评判标准,至今它也仍是我们许多专家在对国优、省优和部优建筑进行评判时不可不提的关键点。以往如若某位专家或口头或撰文,以连篇累续的美学原则来评价一幢建筑是如何如何美或如何如何丑时,只要他的美学原则引用得无误,众同僚大约都会颔首称是一致曰正确。可是就在传统建筑学被拓展、建筑师被更广博的知识和技术所武装、人类要求在改造生存环境中站得更高看得更远的今天,一定会有不止一位建筑师站出来大声提出异议:我们以前一直公认为美的建筑,放在人居环境这样一个大范围中,从资源评价、景观评价、生态环境分析、无废无污绿色建筑等方面来评判,它还能是一个优秀的建筑吗?传统建筑美学的原则是否应当更新?或许现在或将来某一天我们回过头来用发展了的美学原则再来检验我们当初的结论会得到一个完全相反的结果。
这不是耸人听闻,更不是哗众取宠,因为就在我们建筑师们仍不舍得抛弃旧的观念、不情愿接收新的观念的同时,我们的近邻经济地理学家们、人口学家们和生态学家们已经开始做着本应属于我们建筑师的研究工作。他们运用GIS系统、资源评价系统、生态分析等对我们一些建筑师来讲还很陌生的理论和方法,切切实实地对人居环境进行了全新的研究和评价,使建筑学内含得以扩大,使建筑学的研究方法得以更新。他们的成果是显然的,是有说服力的,是科学而进步的,我们没有理由不赞成他们。当然最关键的是我们没有理由不修正我们的思想,不去跟上时代的步伐。
二、从传统建筑美学走向生态美学
1.传统建筑设计及美学标准的局限性
随着自然环境危机对人类的警示,传统建筑设计及评判标准在面临人类越来越高的生活质量要求和复杂的生态问题时其局限性就显现出来。面对当今建筑这样一个超越形式与功能的复杂系统,传统建筑设计及评判标准由于缺乏对环境、生态和与建筑相关的自然的深刻认识,使得我们对建成的建筑及城市环境对外部系统大自然未能有良好的作用,因而其生态效益由于环境污染等问题而微乎其微。
从生态出发的建筑设计不同于传统的建筑设计,是将建筑视为一个人工生态系统,一个自组织、自调节的开放系统,是一个有人参与、受人控制的主动系统。其侧重研究的并不是单纯的形式问题,而是建筑系统的能量传递和运动机理,其目标是多元的。
2.自然美学和生态美学
建筑,凝结了建筑师的情感。在传统(自然)美学中,它强调形式与功能的结合,注重体量、色彩、比例、尺度、材料和质感等视觉审美要素及空间给人的心理感受。具有代表性且为世人所传诵的作品皆出自大师之手,因为他们独具各自的风格,美妙的构图、精致的比例、完美的空间组合无不给人美的感官享受。显而易见,这种偏重审美的评判取向均是以人为衡量的标尺的,它为了人类而美。然而,实际上建筑并非只为人而美,它包含着自身的价值。汉斯·萨克塞指出:"物体的美是其自身价值的一个标志,当然这是我们判断给予它的。但是,美不仅仅是主观的事物,它比人的存在更早。"
在自然中,众多生命与其生存环境所表现出来的协同关系与和谐形式就是一种自然的生态美。"空气、水、植物在生命维持的循环中相互协调,这本身就是美,并创造着美。"建筑师的创作是一种人工环境的创造,如果我们不否认当代建筑设计的最高目标应该是创造出可持续发展的人工生态系统的话,那么在建筑这一人类基本生存的环境中,我们也完全能够在遵循生态规律和美的创造法则的前提下,借助于建筑师的生态观念、高超的科学技术和结构手段,进行加工和改造,创造出具有生态美学标准的人居环境。
3.建筑审美的生态美原则
如若从生态美学的角度去研究建筑审美的标准,那么生态美学的三个特征(或称原则)应是建筑评判的尺度。
生态美学的第一特征,生命力。生态美是以生命过程的持续流动来维持的,良好的生态系统遵循物质循环和能量守恒定律,具有生命持续存在的条件。如果这一生命持续存在的条件不具备或是被破坏,诸如因建筑的营造造成了景观的破坏、环境的污染、能源的巨额耗费等等,那么这一建筑显然是没有生命力甚至是具有破坏力的,也就根本谈不上美了。
生态美学的第二特征,和谐。人工与自然的互惠共生,使人工系统的功能需要与生态系统特性各有所得,相得益彰,浑然一体,这就造就了人工和生态景观的和谐美。对建筑而言,和谐不仅指的是视觉上的融洽,而更应包括物尽其用、地尽其力、持续发展。
生态美学的第三特征,健康。建筑最终是服务于人类的,在争取到自然与和谐的前提下,创造出使人生理、心理、现实、未来的需求能得以满足且具有健康特质的建筑应是当代建筑师设计的一个原则。"一个能使人类天性得到充分表现的环境,是进化的环境。"
三、建筑策划是建筑创作与评论的重要依据
1.建筑策划的意义
"建筑策划"是什么?建筑策划就是在建筑学领域中,建筑师根据总体规划目标设定,运用建筑学及相关学科的原理,通过对目标环境及条件的实态调查,对目标相关因素进行分析,从而得出既满足业主要求又具有环境效益、经济效益和社会效益的科学而全面的建筑设计的依据。
由于建筑活动的特殊性使得建筑创作和评论在很长的一个历史时期内得不到新的发展,从思维方式、调查手段、数据分析方法等方面一直沿用传统的建筑创作模式,建筑评论与评价也多是停留在意识形态和感性描述上。2O世纪6O年代以后,建筑学理论流派竞相出台,建筑理论新概念不断涌现,然而方法的研究和科学的评价却相对滞后,于是出现了所谓的"纯粹建筑理论家"和"建筑设计匠人"。这种现象到6O年代末7O年代初随电子技术为中心的现代工业变革,出现了一些转机。系统论、信息论、计算机等现论和技术的应用为现代建筑设计方法论提供了科学的准备,建筑策划的萌芽在此出现了。它一方面强调建筑师创作思想的体现,强调建筑的社会性、文化性、地域性和精神性等主观感性的因素;另一方面又运用计算机、统计学、科学调查法等近代科技手段对感性的、经验的建筑创作思想进行整理、归纳和反馈修正,使建筑创作在理论与方法、经验和逻辑推理中进行。它是建筑创作和建筑评论在理论和技术方面的必然要求。
2.建筑策划是创造"精品"和建筑评论客观标准的保证和先决条件
建筑学在中国的发展经历了不同于西方的过程。中国建筑从殷商时代开始至今三千多年形成了自身独特的建筑体系。中国古代建筑理论从老子对建筑的释义到先秦古籍的《考工记》、汉代的《九章算术》、唐代王孝通的《缉古算经》、宋代秦九韶的《数学九章》及李诫的《营造法式》、明代的《园冶》、清代的《工段营造录》直到近世的《营造法原》等专著对中国古代建筑的理论特别是方法进行了详细的论述,是我国建筑界的重要宝藏。但中国的建筑知识的教习一直是师徒相授、父子相传,往往人亡艺绝,阻碍了建筑学的发展。直到20世纪初,现代建筑师的称号及其知识传授方式才由西方传入中国,上述情况才得以改变。
由于我国建筑教育模式的特征和自身的局限,加上建筑创作中的社会经济因素等的影响,使建筑创作理论、方法和建筑评论的研究和发展较西方国家滞后了很长一段时间。建筑创作环境的窘迫、建筑论坛的封闭、建设部门结构体制的几十年一贯制,加上建筑商品化进程的缓慢,使得几十年来我国的建筑创作和评论或多或少地出现一些偏差。主要表现为只片面强调经验传统,忽略方法论的研究;只注重经验资料的借鉴,忽略建筑创作思想和方法的创新;只强调建筑的空间组合、比例、尺度等感性的因素而忽略建筑与社会、环境、文化、使用以及技术中的科学性,使建筑完全变成了刻意追求风格和标新立异的个人情感的载体。建筑评论也雷同于欣赏一个雕塑或一幅画,浮于表面的感官评价被炒来炒去,缺乏社会责任感和科学的态度,此时的建筑师无疑已经沦为一个匠人。这种情景在我国目前"大建设"时期同时又是外来各种流派蜂拥而至,而我们建筑师又极想一下子成名的特殊时期尤为显得突出。难怪有些我们认为相当不错的作品在外国人眼里是那么不可理解。
建筑策划的理论和方法正是为我们提供了一个这样一个环节,在这里建筑师可以对项目的各种内部和外部条件进行分析,对项目的社会、经济和环境的相关因素进行科学的研究,对建筑设计的条件进行定量的分析和逻辑的推理,使得建筑师在此基础上完成的设计具有较高的社会效益、环境效益和经济效益。
3.关于建筑策划的"全民意识"
建筑创作无论有多少理论内涵和技术含量,其成果总是以一种具象的方式展现在世人面前。这种类同于艺术品且明明白白立于世间的展示,其招至而来的评论必将是全社会的。显而易见,全社会人群组成的不同、文化背景的不同、价值观念的不同以及生活环境和方式的不同,使得评判的结论干差万别。但无论如何,一幢建筑的客观条件是一定的,其使用及内在运作机理是一定的,因而它的社会、环境和经济效益的评价结论应是唯一的。可实际上,当众人评价一幢建筑时往往由于不懂得运用相关的原理和科学的方法而只是停留在对外观和体形的评判上。公众都来有意识地提高评论的水平和评价的科学意识,普及建筑策划的基本概念和方法,提高全民的建筑审美素质是我们建筑创作健康发展的重要基础。
随着建筑策划理论和方法的普及,它的社会效益和经济效益也将日益被人们所重视。目前世界上已有许多国家已经有明确的法律规定,何种等级以上的建筑一定要进行建筑策划之后才能开始建筑设计。当建筑策划成为建筑创作中一项不可缺的环节时(这一天很快就会到来),就会有许多专职建筑策划师及建筑策划事务所出现。随着建筑策划研究的社会化、商品化,其研究机构的组织形式、收费标准、管理体制直至法律程序也都将完善起来。那时,我国基本建设及建筑创作的发展就会呈现出一个全新的格局。讲求科学的、逻辑的以及社会和经济实效的建筑创作之风将盛行。
四、关于中国当代建筑评优标准刍议
1.优秀建筑的困惑
首规委一年一度在北京举办首都建筑设计成果汇报展,展出期间评选出当年度"十佳建筑"。建设部及其他部委和地方系统也每年举行国家、部委和地方的建筑评优活动。评优活动的成效是显著的,从中许多优秀建筑和设计脱颖而出,也缔造了一批基本功扎实、有社会责任心、不断追求完美的新一代建筑师。
但评优过后,再坐下来细细品味和研究那些获奖作品时,会发现其中有些建筑和设计尽管造型、比例、尺度和色彩雕琢得尽善尽美,但把它们放到环境中去,其与环境的结合是那么令人失望,不是标新立异与环境格格不入就是摆出自我为中心的架势。如若再深入研究更会发现在平面布局上大有将锅炉房面向周围居民区、大片的镜面玻璃幕墙明晃晃地反射向一侧小学校、为追求立面效果东西向大开玻璃幕墙使能源消耗大大超出规范要求、一味追求造型破坏自然的采光和通风的例子,如此等等实在令人不敢苟同。
如果有心翻看一下近来国外获奖作品,会发现其评选的标准似乎与我们大相径庭。获奖作品有些外观、造型极其普通甚至算不上美,但其对环境的分析与理解以及利用环境、改善环境、融入到环境中去、与自然合而为一却研究得那么透彻。其中利用自然的光、自然的通风、自然的景观、节能、储能的设计构想以及因此而衍生出来的全新的建筑形制其巧妙令人赞叹。特别是国外建筑师对待环境、自然、能源及人居环境可持续发展的认识和积极投入其中的热情着实令人钦佩。
显然,在当今潮流中优秀建筑的标准已绝不是单纯的造型上的好看与难看的问题了、没有对环境的分析与理解,没有可持续发展的意识,如此创造出来的建筑充其量只能是一个仅代表建筑师个人情感和意愿的作品。不可否认,时代的发展要求我们必须对建筑评论提出适应时展的全新的标准。
2.现代建筑评论对传统美学标准的拓展
现代建筑评论尽管加入了浓重的时代色彩,但也并非是对传统美学标准的全面扬弃。建筑创作的最原始的机理仍旧使我们不能放弃传统的美学原则。准确地讲,现代建筑评论的标准应是对传统美学原则的拓展。
首先是建筑的评论要有可持续发展理论的宏观指导。可持续发展的概念早在198O年就已被国际自然联盟(InternationalUnionfortheConservationofNature)所接受,但大体而论,它只限于保护主义者的论坛,此概念引入建筑界只是近十年的事。它描述了一个不允许使自然资源基础恶化的过程。在建筑中"可持续性"特别强调地球与人类共生环境不被破坏,能够持续向未来发展,它超越了"节能"这一单一的概念,考虑寻求共生未来。既然当代建筑创作已不得不遵循这一原则,那么显然,衡量与评价它的标准也必然应遵循这一原则。
其二,现代建筑评论的标准应把自然和建筑对环境的影响放在第一位。建筑不是孤立的艺术品,它是人类活动的载体,更是社会环境的一部分。如果一幢建筑破坏了景观,污染了环境,妨害了社会秩序,即便它再美也不能算是一个优秀的建筑。所以,现代建筑评论应首先考察建筑对其环境的作用,看其在人文环境、自然环境、景观、能源、小气候、排污及自净等方面是否达到相应的标准,是否能是一幢无废无污的绿色建筑。只有当环境这第一位的问题考察充分了才能进行下一步对功能、空间、比例、尺度、美观等的评价。
第三,现代建筑评论标准应建立在客观的、科学的、定量的统计与分析的基础上。这一点现代科学技术的发展已完全可以解决。GIS系统、全球定位系统、动态模拟系统、实态调查快速跟踪系统等近代科技手段已逐渐为建筑师所熟悉,并愈来愈被广泛地运用到建筑设计与建筑评论中。
3、建筑与自然和谐共生是建筑师追求的最高境界
尊重自然、可持续发展是时代赋予建筑师的历史使命,克服个人主义,拓展知识面以适应时代的发展是当代建筑师的首要任务。
检化验信息管理系统涉及的使用部门包括检查站、检化验中心和品质部。其管理流程,如图2所示,该系统始于样品接收,终止于管材质保书生成并提交。首先,钢管检查站接收来自轧钢部送检的产品样本,并从三级系统L3获取管材批次信息(或人工录入),生成检验委托单,将检化验任务提交至检化验中心,中心将根据委托单所需检测项目进一步分解至各相应检化验设备,各项检测结束后,经校核、签发后生成检测报告单,各分项检测报告按批次汇总后,保存并上传至检查站,检查站根据品质部提供的质量标准对样品进行质量判定,最终形成质保书保存打印并上传至三级(MES)的质量管理系统。
2检化验系统的主要内容
2.1检验委托
2.1.1检验委托单的。检查站接受上级系统发送的检化验请求,自动接收管材批次信息,包括:批号、材质、规格、熔炼号、委托单位等信息。按照取样规则产生代表样号,保存至检化验任务池中,上述过程也可通过人工录入完成。2.1.2送检委托管理。检查站从任务池中选取检化验任务,提取试样信息,选择执行的质量标准及相关规则,确定委托检验的项目,编制试样标号,生成“管材性能检验委托单”,保存后提交至检化验中心,上述过程支持符合权限的人员采用人工操作模式实现。2.1.3接样管理。钢管检化验中心收到检化验任务委托单后对委托单进行检查,以确定该委托单是否正确、可否执行。如果经检查拒绝接受委托的,将委托单返回检查站,如果确认并接收后:①检查站不得对该委托单进行增加、修改、删除等任何操作;②生成接收记录,亦即对该接受委托单记录于数据库中备案待查;③将委托单下发到终端计算机上。2.1.4任务分发。系统通过委托主页面信息,实现自动按照检验项目类型不同,分解检化验任务,并分发至不同的实验室科室,如:机械性能实验室、工艺性能实验室、金相组织实验室等。各检测项目完成后,检化验结果自动或人工保存至中心试验数据库,并按批次生成检测报告单,检查员确认后,经校核提交至待签发任务表中,当一个批次的所有检化验报告生成后,签发人员予以汇总并签发,签发后的报告单自动提交至检查站并保存至中心数据库。
2.2样品检验
各实验室根据检验任务完成各种检化验操作,记录检化验的结果数据,同时提供从各种自动化检验仪器中自动获取各种质检信息的功能。系统对检化验的结果数据进行包括:录入、修改、作废等处理后形成检测原始记录,并对原始记录进行有效管理。系统在生成的检化验数据结果和原始记录的基础上生成检测报告,检测报告经核准发于检查站。
2.3报告反馈
检测报告生成并经核准后发于检查站,发送流程为:①检测报告在签发人确认签字后,报告单自动发送于检查站;②如果签发人发现报告单有错,则将报告单返回于检测人处,依照问题情况进行处理或者重新进行实验(同样校审人发现问题后有权作类似处理);③检查站接受检测报告,并对报告数据进行整合以便于管理。
2.4样品重测
在检测原始记录或生成检测报告单的过程中,如果发现实验数据有误,经核准后确认要重新进行检测的样品,系统提供重测功能。系统在保持原有委托信息不变的同时,重新从实验机上获取新的实验数据;在生成新的生成原始记录和检测报告单时,用新的实验数据覆盖旧有数据并保存。
2.5系统管理
人员管理:系统提供人员、班别、班次、岗位管理功能,可以任意增加人员或调配其班别、岗位。班别按甲、乙、丙、丁、常白5个班进行管理,班次分白、中、夜,岗位分收样、制样、机械性能分析、光谱分析、工艺性能分析、技术员、系统管理员等。权限管理:系统提供分级授权管理功能,针对不同岗位人员,设置不同权限,其中系统管理员具有最高权限,可以进行权限的动态分配和其他一切管理。数据管理:系统针对检化验业整个流程中生成的委托单接收记录、检测委托单、原始记录、检测报告单等数据信息建立高效便捷的数据库进行有效管理。数据查询与报表管理:系统针对原始记录和检测报告提供报表管理功能,针对生成的数据信息提供数据导入、导出、打印等信息统计分析的相关管理功能。通讯管理:系统提供与全厂MES系统(L3)的通讯功能,预留通讯接口,采用TCP/IP通讯协议,以数据报文的方式传递。
3结论
关键词:水轮发电机组状态监测LONWORKS神经元芯片
水电机组是电力网络中的重要元件,保证大型水电机组的正常运行,对其运行状态进行监测,及时发现故障征兆,做到“事前检修”是工程界梦寐以求的理想,也是大型电站机组检修的发展方向。实时状态监测可以减少机组停机时间,提高利用率。
这里所说的状态监测实际上是对水轮机组众多参数进行的实时在线监测。水轮机组的参数较多,为了分析方便,对部分参数还需要进行高速采样。这样,一个监测系统通常要由分布在不同现场位置的多个采集节点组成。各节点将大量的采集数据传送到上位机,由上位机从多角度评估机组的运行状态。采用全数字化通信的现场总线整合整个监测系统可以实现彻底的分散控制,抵抗各种干扰因素,简化系统的结构,提高数据传输效率。于是,本文设计实现了一种基于LONWORKS现场总线的水轮机组状态监测系统。
1LONWORKS现场总线的技术特点
LONWORKS总线是美国Echelon公司推出的一种现场总线技术。具有开放性、高速性和互操作性;采用面向对象的设计方法,使网络通信的设计简化为参数设置,降低了开发难度;支持多种传输介质,网络容量可达32000个节点,网络通信速率可达1.25Mbps/130m,直接通信距离可达2700m/78kbps;其网络采取了配置1500V直流隔离变压器进行隔离等适合于工业现场环境的措施,具有很强的抗干扰、抗振动能力,适合于水电厂等较恶劣的工业环境。
在水轮机组状态监测系统中,有几十个现场数据采集节点,它们通过现场总线将采样结果传送到距离较远的上位机,并且数据通信频繁。考虑到LONWORKS总线技术具有强大的强信能力,以LON总线来组成系统的实时数据通信网络,极大地简化了系统的通信软、硬件设计,使数据的传输与通讯变得十分便捷。
2系统构成
基于LONWORKS现场总线的水轮机组状态监测系统由上位监控机和多个现场监测单元组成,其系统结构如图1所示。
每个现场监测单元监测三个现场数据采集节点,现场数据采集节点的现场监测单元主要负责对现场数据进行采集、存储和传送。现场监测包括压力监测;温度监测;水位及油位等液位监测;水流量监测;机组振动摆度监测、机组电气监测、机组转速及导叶开度监测、效率监测;水沦机气蚀监测;发电机气隙监测;发电机绝缘监测;尾水管真空监测等。
各个现场采集节点通过LONWORKS总线组成一个现场监测网络。用开发的LONWORKS-ETHERNET互连适配器把LON总线上采集节点发送的数据转换为UDP格式,利用速度较高的工业以太网将其发送到上位同,再把上位下达的命令转换为LonTalk协议的形式发给各个现场节点,从而实现上位机和底层各个现场节点之间的通信。与以短训班采用昂贵的LON总线适配器的方法相比,这种方法既提高了数据的传输速度又节省了方法费用。上位机将现场节点传送上来的各种监测数据存进MS-SQLSERVER2000数据库,提供人机交互的界面,并完成实时数据的图形化、格式化显示,同时用傅立叶变、换(FT)和小波变换(WT)对数据进行分析。
2.1现场节点设计
现场节点既要接收上位机发出的采集命令,命令标准传感器采集现场信号;又要把采集到的现场信号通过LON总线送到上位机,由上位机进行处理。其结构如图2所示。
2.1.1节点组成
节点由神经元芯片Neuron3150、LONWORKS双绞线、网络收发器、程序程序器、数据存储器、十二位A/D转换芯片AD1674等组成。其中,3150神经元芯片选用TOSHIBA公司生产的TMPN3150;FLASHROM选用AT29C512;数据存储器(RAM)选用ISSI公司的IS61C256;Neuron3150芯片与LON总线的网络介质接口选用Echelon公司的自由拓扑型收发器FTT10A,它是一种变压器耦合收发器,可提供一个与双绞线的无及性接口,且支持网络的自由拓扑结构;网络通讯介质采用最常用的双绞线;A/D转换芯片采用性价比较高的AD1674芯片,其转换精度为1/2LSB,转换速率为100kSPS,具备三态输出缓冲区。
2.1.2存储空间分配
Neuron3150芯片片内存储器的地址范围为E800H~FFFFH,包含2KB的RAM(E800~EFFF)、0.5KB的EEPROM(F000~F1FF)、2.5KB的保留空间(F200~FBFF)和1KB的用于存储器映像I/O的空间(FC00~FFFF)。外部扩展存储器的地址由Neuron3150的地址引脚和控制引脚来确定:给FLASHROM分配的地址空间为0000~7FFF,其中,0000~3FFF的16KB空间用于系统固件(Firmware),系统固件实现了LonTalk协议,4000~7FFF的16KB空间用于用户程序代码;给RAM分配的地址空间为8000~E7FF的24KB地址空间;将E000~E7FF的2KB地址空间分配为外部设备的内存映像I/O的空间。
2.1.3A/D转换接口方案
本文在设计时曾考虑过使用Neuron芯片为A/D转换电路提供串行I/O及并行I/O接口方式。然而串行I/O方式速度太慢;并行I/O方式实现起来需要占用Neuron芯片全部11个I/O接口,同时还要编程实现Neuron芯片的握手/令牌传递算法,开发费用和难度比较高。因此本文将节点保留的E000~E7FF的2KB地址空间分配给A/D转换芯片,作为AD1674的端口地址,采用内存映像的方法直接读取AD1674的数据。对于本设计而言,AD1674转换数据的高8位地址为E002H,低4位数据地址为E003H。由于实现软件没有使用NeuronC的内嵌函数,因此执行速度得到大幅度的提升,实验证明,对同样采用AD1674转换芯片的节点而言,采用这种方法设计的节点,采集速度超过了其它两种方法设计的采集节点的采集速度,而且节省了Neuron芯片的全部11个I/O引脚。
3系统通信程序的设计
3.1现场节点通信程序
现场节点向上位机发送的数据首先发送到LONWORKS-ETHERNET互连适配器,该适配器实际上是一个特殊的LONWORKS节点,它把接收到的LON总线上的数据用UDP封装,然后通过以太网发送到上位机。
图3
LONWORKS网络的节点之间的通信方式主要有两种方式:网络变量和显式消息。使用网络变量不必考虑消息的打包、发送以及接收问题,可以大大简化编程,缩短应用开发周期,但每个周期变量的数据长度一经确定就不能改变,且最多只有31字节。而显式消息的数据长度则是灵活可变的,最长可以是228字节,但实现方法更为复杂。鉴于水轮机组状态监测系统对数据传输的实时性要求较高,同时需要提高足球场采集数据的上传速度,因此希望每一次传送的报文包含尽量多的数据,因而在设计中采用显示消息的方式实现与上位机的通信,每个显式消息报文携带134个字节的数据,其中的128个字节为传送的数据,另外6个字节为附加信息。报文的帧结构如图3所示。
显示报文的初始化和发送部分的实现程序如下:
初始化节点地址
#include<ADDRDEFS.H>所需头文件
#include<ACCESS.H>
#include<MSG_ADDR.H>
domain_structmydomain;//定义域结构
mydomain=*(access_domain(0));//读节点域表
mydomain.subnet=0;//设置节点子网号
mydomain.node=5;//设置节点号
update_damain(&mydomain,0);//写节点域表
发送数据报文
msg_tagtest_out;//声明报文标签
msg_out.tag=test_out;//传递报文标签
msg_out.dest_addr.snode.node=0;//定义目的地址节点号
msg_out.dest_addr.snode.subnet=0;//定义目的地址子网号
msg_out.code=0x0c;//定义报文码
msg_out.service=ACKD;//定义报文服务类型
msg_out.dest_addr.snode.type=1;//定义目的节点类型
memcpy(msg_out.data,a0,nLength);//填充报文内容
msg_send();//发送报文
在初始化程序中,用数据结构domain_struct定义节点的子网号、节点号,即设置节点在LON总线上的地址。在发送程序中利用msg_out结构构造报文,其中,目的地址指向适配器。显示报文的接收程序与发送部分类似,不再多述。
3.2上位机通信程序
上位机与现场节点通讯的数据通过适配器转发,适配器的IP必须事先指定。上位机利用msg_out变量(如前所述)创建显示报文,将目标节点的地址、需要改变的参数或要下达的命令填充到该变量中,然后用UDP封装该变量,通过以太网发往适配器;适配器解析上位机发来的数据包,得到显示报文,将该显示报文直接向相应的节点发送。同样,适配器也将现场节点发来的显示报文通过UDP封装后发往上位机,上位机解包后根据节点等信息将数据存入相应的数据库,等待后后续的信号处理模块和故障诊断模块调用。
4故障诊断
系统采用连续小波变换对采集的信号进行处理,通过变换结果进行故障诊断。下面以采集到的水轮机的主轴上导Y轴方向径向摆度信号(图4)的数据为例说明通过小波变换进行故障诊断的结果。
加入WTO后,我国金融业将会在较短的时间内全面开放,这对我国保险业将是一个挑战,也是一个新的机遇。如何在新形势下构建我国保险机构监管体系,为我国保险业的安全、稳定、高效运行提供良好的制度保证和环境保证,是我国保险监管部门所面临的重大课题。
完善的保险监管体系应由政府监管为主导、保险机构内部控制为依托和社会监督为补充三位一体的立体监管层次组成。只有让每一个层次都发挥出自己的作用,我们的保险监管才能达到事半功倍的效果,才能有效地防范和化解金融风险,实现保险业的健康、稳定、持续发展。我国保险业监管体系建设应重点强调以下几个方面。
一、要完善保险监管中政府监管组织体系
要强化保险监督管理委员会监管系统,进一步树立风险监管为本的监管理念。保险监督管理委员会作为专业保险监管机构,肩负着保险市场健康有序发展的重任,强化保监会监管地位是新时期强化保险监管工作的必然要求。
(一)目前我国保险监管系统存在的问题
1.存在无监督的真空地带。如对保险公司利润有很大影响的准备金项目缺乏审计。目前,多家保险公司都在积极准备上市,投资者会极为关注其经营成果即利润情况。而对利润数字存在极大影响的因素——准备金项目数额是否真实、准确显得尤为重要,目前的状况是准备金数字由各家保险公司精算部门自己提供,鉴于准备金需要精算师根据一定方法评估算出,在一定程度上可能存在人为调节,从而调节利润,影响损益的真实性,有可能对投资者的判断产生影响,并且各保险公司准备金是否充足,影响未来的偿付能力,对利益相关者,即与保险公司签订合同的另一方——保户也有巨大的影响。同时,由于准备金精算方法较为专业,国际上是由获得资格认证的专业精算师提供的,而目前国内的相关人才紧缺,政府监管部门和保险公司内部监督管理部门很少涉及对其进行审计。
2.监管方式、手段尚需改进。目前保监会的监管工作依然主要是靠手工操作,有关信息依然是通过现场收集和保险机构填报报表两条渠道获得,这显然与目前保险业相当程度的电子操作的现实不相适应,开发保险监管报表的电子报送系统成为必需。
(二)我国保险监管机构应承担的三大监管任务
1.制订资本金监管机制
充分认识到资本是防范风险、弥补风险损失的防线,将其与风险的载体(即资产)有机相联,确立以资本充足率为核心的监管思路。资本金监管的生命力在于突破了单纯追求资本金数量规模的限制,建立资本与风险两位一体的资本充足率监管机制。以不同的风险权重将不同风险的资产加以区分,资本的保障能力随资产风险权重的不同而异,使得同样规模的资产可以对应不同的资本量,或者说同样的资本量可以保障不同规模的资产,达到对资本金进行动态管理的目的。在这个机制中,首先需要确定的是资产的风险权重,其次确定每项资产对应的最低资本金规模,最后得出总的所需资本量。
2.监督检查
强化监管当局的职责,制订较为详尽的配套措施,增强监管效能。重视保险公司作为利益主体,可能利用信息不对称做出违背监管规则的逆选择,并由此产生道德风险的问题。监管机构应担当起三大职责:一是全面监管保险公司资本充足状况。可分三个步骤进行,首先是判断保险公司是否达到资本充足率的要求,判断的依据主要有公司所处市场的性质、收益的可靠性和有效性、公司的风险管理水平以及以往的风险化解记录;其次是根据保险公司风险状况和外部经营环境的变化,提出高于最低限度的资本金要求;最后在资本规模低于最低要求时,适当进行必要的干预。二是培育保险公司的内部信用评估体系。三是加快制度化进程。如要求各保险公司向监管当局提交完备的资产分类制度安排,内部风险评估制度安排等,从而使得与新形势相适应的新方法得到有力的制度保证。至于监管方法,应该采取现场检查和非现场检查二者并用的方法。
3.市场约束
信息的不对称应该是保险公司可能损害社会利益从而需要监管的重要原因,而市场是一股强大的推动保险公司合理、有效地配置资源,并全面控制经营风险的外在力量,具有内部改善经营、外部加强监管所发挥不了的作用。作为公众公司,只有建立起现代公司治理结构、理顺委托关系、确立了内部制衡和约束机制,才能真正建立风险资产与资本的良性匹配关系,从而在接受市场约束的同时赢得市场。资本充足状况和风险控制能力及控制记录良好的保险公司能以更优惠的价格和条件从市场上获取资源,而风险程度偏高的保险公司则往往要支付更高的风险溢价、提供额外的担保或采取其他保全措施。
市场约束方法是以推进信息披露来确保市场对保险公司的约束效果。全面信息披露的理念是指认为不仅要披露风险和资本充足状况的信息,而且要披露风险评估和管理过程、资本结构以及风险与资本匹配状况的信息;不仅要披露定性的信息,而且要披露定量的信息;不仅要披露核心信息,而且要披露附加信息。其次是对信息披露本身也要求监管机构加强监管,并对保险公司的信息披露体系进行评估。
二、强化保险公司的内控机制
有效的金融监管,必须注重外在约束和内在约束的有机统一。入世后,在不断完善国家保险监管机构监管的同时,还需要各商业保险公司根据自身的实际情况,建立和健全科学、严谨、有效的内控机制。
(一)解决商业保险公司强化内控机制的动力问题。要使保险公司所有者真正具有强化内部风险控制的内在动力,就必须积极推进我国商业保险公司的产权制度改革,进一步完善我国商业保险公司的法人治理结构建设,使保险所有者成为真正的所有者;而保险管理者和员工重视内部风险控制的一个重要条件,就是要将由于内控不力给保险公司造成的风险损失与他们的切身利益建立一种直接关联。
(二)进一步明确商业保险公司在保险监管中的职能定位。商业保险公司在经营过程中,必须明确哪些是商业保险公司自己要管好的事情;明确在经营中的风险情况怎样,应当承担控制和化解风险的职责。
(三)法律和政策上的有效支持。国家应在法律和政策上给予商业保险公司有效地控制和处理经营风险的大力支持;还要求监管机构在监管方式和手段上予以配合,逐步减少行政干预。
三、社会监督是保险监管的潜在力量
社会监督广泛存在于社会生活的各个方面,如舆论监督、公众监管等等。如果能够有效地利用这些职能,社会监督可以成为金融监管的一支重要补充力量。发挥好社会监督力量,保险监管机关可采取以下措施:
(一)充分发挥保险监管机构以外的独立第三方(如注册会计师、审计师、律师等)的专业力量进行监管
随着保险经营的复杂程度不断提高,新型的保险品种如分红型产品、投资连结产品等不断推出,有效的监管必须随之加强,而加强管理的要求又会进一步加剧劳动力市场上有经验、有能力的从业人员的稀缺性。要解决这一问题,在一些特定的适合的技术领域向注册会计师寻求帮助已经成为必然。
在过去的监管工作中,监管者的管理内容主要是通过对各家保险公司上报的各种财务信息进行规范性分析,以确定其是否合理、谨慎地确认收入,是否遵循各项比率规定等。然而,随着保险产品的不断创新和发展,监管的范围也在不断延展,监管机构越来越感到只完成基础工作是远远不够的,仅仅坐在办公室里进行比率分析,难以探知各保险公司是否有足够的潜力发展业务、跟上变革速度;难以了解各公司是否具备可以信赖的公司管理和内部控制制度。聘请外部审计针对监管的具体需要采取必要行动,可以在很大程度上弥补上述不足。此外,由于可以将审计费用直接与被审计的保险公司挂钩,聘请外部审计的做法也是最符合成本效益原则的。