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關(guān)鍵詞:氣象測報(bào);地面信息化;處理技術(shù)
中圖分類號:P413 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
隨著科技技術(shù)的迅猛發(fā)展,還有為了迎合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,我國的氣象預(yù)報(bào)也相應(yīng)取得了很大程度的提高,為人民的出行還有勞務(wù)作息提供了準(zhǔn)確的信息,讓人們生活方式變得更為方便。尤其是在近幾年的時(shí)間,我國氣象預(yù)報(bào)地面信息化處理技術(shù)的應(yīng)用讓氣象預(yù)報(bào)的效率全方面地得到了提升。
我國在改革開放的政策推動下,經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展,而這些也變相地要求和推動了我國的氣象預(yù)報(bào)工作,讓我國的氣象預(yù)報(bào)得到了很大的提高與進(jìn)步,但是在發(fā)展的過程中必然會遇到一些阻礙,需要我們不斷進(jìn)行研究和解決,在相關(guān)部門的極力推動還有我國工作研究人員的協(xié)作之下,已經(jīng)取得了令人可喜的突破。與此同時(shí),我國對傳統(tǒng)的“觀云測天”方法進(jìn)行創(chuàng)新轉(zhuǎn)換模式,使這種傳統(tǒng)的模式轉(zhuǎn)為高效探測和信息化數(shù)據(jù)綜合處理模式的方向發(fā)展,這種轉(zhuǎn)化是一種很重大的突破,并且為了推廣這種技術(shù)能夠在我國廣泛地得到應(yīng)用,先后在各大地區(qū)展開了地面氣象測報(bào)技能的競賽。
1 A文件計(jì)算機(jī)審核疑誤信息處理
1.1臺站參數(shù)疑誤信息處理
在進(jìn)行格式審核的過程中,我們要做的是對A文件在臺站參數(shù)疑誤信息在某些方面進(jìn)行處理。A文件最常顯示的錯(cuò)誤信息一般是“文件首部參數(shù)與臺站參數(shù)表不符”的信息,如果我們要切實(shí)解決這個(gè)疑誤信息的問題,就需要分為下面幾個(gè)步驟來進(jìn)行處理。
1.1.1我們要先檢查錯(cuò)誤的來源,也就是文件首部參數(shù),如果文件首部參數(shù)的設(shè)置有問題,那么就很有可能會導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生,很多時(shí)候會發(fā)現(xiàn)其實(shí)自己文件首部參數(shù)的設(shè)置是全月數(shù)據(jù)缺測。因?yàn)槲覀兊呐_站參數(shù)中對于凍土觀測的項(xiàng)目也有進(jìn)行設(shè)置,這樣就直接導(dǎo)致了兩者之間的矛盾。
1.1.2在發(fā)現(xiàn)了這種矛盾之后,我們就要開始對產(chǎn)生矛盾的原因進(jìn)行探究。經(jīng)過各個(gè)方面的檢查之后,我們發(fā)現(xiàn)會發(fā)生這種事情的主要原因是次月初的時(shí)候我們進(jìn)行了對凍土觀測的相關(guān)觀測,最后月的B文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換變成A文件,但是在次月的時(shí)候,臺站參數(shù)卻沒有對凍土觀測項(xiàng)目進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置,因?yàn)檫@樣兩者在數(shù)據(jù)設(shè)置上面不能夠保持一致,也就容易出現(xiàn)上面所敘述的這種矛盾。
1.2 文件正點(diǎn)記錄缺測處理
有對于這方面的相關(guān)文件,里面明確表示了如果我們是有條件進(jìn)行高效率的獲取非正點(diǎn)分鐘數(shù)據(jù)的話,應(yīng)該對正點(diǎn)左右的十分鐘之內(nèi)的記錄進(jìn)行有效替代。但是當(dāng)我們所獲取的非整點(diǎn)數(shù)據(jù)卻正好在正點(diǎn)之前的10min之內(nèi)而且這個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)并沒有進(jìn)行觀測,就能夠運(yùn)用正點(diǎn)之后的十分鐘內(nèi)最接近正點(diǎn)時(shí)候的記錄來替代。
上面是最好的獲取情況,但是依然存在著無法對分鐘數(shù)據(jù)要素進(jìn)行有效獲取的情形,又或者是因?yàn)槌霈F(xiàn)有分鐘數(shù)據(jù)但是卻沒有對數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測的情況,如果發(fā)生這樣的事情,我們可以運(yùn)用平行觀測值或者是補(bǔ)測值來彌補(bǔ)這個(gè)方面的問題,把這種數(shù)值作為替代的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)用。有的氣象觀測站并沒有具備平行觀測或者是補(bǔ)測的條件,我們能夠?qū)鉁剡€有相對溫度、氣象站本身氣壓還有地表溫度等要素結(jié)合起來,根據(jù)相關(guān)的規(guī)定還有科學(xué)方式進(jìn)行內(nèi)插。
1.3 降水量與降水現(xiàn)象不一致疑誤信息處理
在數(shù)據(jù)A文件里面最經(jīng)常出現(xiàn)的疑誤信息便是“存在7~8小時(shí)降水量,但是并沒有存在相應(yīng)的降水現(xiàn)象”,造成該類型的信息錯(cuò)誤現(xiàn)象主要是因?yàn)閭鞲衅鞯姆芬呀?jīng)出現(xiàn)了一定程度上的滯后情況。對這一類的情況處理措施一般是以下的幾個(gè)步驟,對于降水量滯后能夠進(jìn)行有效的判定,而且滯后的時(shí)間一般是限定在兩個(gè)小時(shí)之內(nèi),我們可以按照這樣的規(guī)律對這一期間得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)量的累加,而累加時(shí)候我們的目標(biāo)主要還是降水停止的那一個(gè)時(shí)間段。但是我們要明確的一點(diǎn)是,如果滯后的時(shí)間已經(jīng)明顯超過了兩個(gè)小時(shí),那么這段數(shù)據(jù)就不能夠再用,應(yīng)該刪除掉。
2 文件人工審核疑誤信息處理
2.1 云層、能見度、天氣現(xiàn)象記錄的處理和審核要點(diǎn)
我們在對云層進(jìn)行記錄的時(shí)候,首先需要做的事情就是對我們要記錄的對象——云有一個(gè)全面的了解,從云的定義、特征還有形成的原因以及云狀可能象征的天氣現(xiàn)象著手,在了解的基礎(chǔ)上對云狀記錄還有演變狀況進(jìn)行排序。
對于云的能見度記錄中,我們要將它和伴隨出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)有機(jī)的結(jié)合。一般情況下,如果能見度是小于10000里的狀況,我們還要在旁邊記錄關(guān)于輕霧、霾等現(xiàn)象。如果能見度小于1000米,就應(yīng)該記錄霧、雪暴甚至是沙塵暴的天氣現(xiàn)象內(nèi)容。
最后說的是天氣現(xiàn)象的記錄,對于這個(gè)記錄我們也有一定的要求,那就是確保它適合規(guī)范當(dāng)中定義特征在相當(dāng)?shù)某潭壬厦姹3炙鼈兊囊恢滦?。除了遵守這個(gè)要求之外,我們對于每次天氣現(xiàn)象出現(xiàn)所謂的視程障礙現(xiàn)象時(shí),都要在旁邊結(jié)合相對的濕度還有降水現(xiàn)象等。
2.2 其他人工審核注意重點(diǎn)
以現(xiàn)在的氣象需求來說,我國的自動氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)明顯還有一段需要發(fā)展的路程,離全自動高精準(zhǔn)度還有很大的差距,功能上面有著顯而易見的缺陷,它的作用很多時(shí)候只是檢查數(shù)據(jù)文件合法與否而已,但是對于一些非定量的信息化資料如果要進(jìn)行檢查卻顯得力不從心。要彌補(bǔ)這個(gè)情況的缺點(diǎn),目前來說最有效的方法只是進(jìn)行相應(yīng)人工審核而已。
在本文當(dāng)中主要探討的是氣象預(yù)報(bào)地面信息化處理技術(shù)的研究,提出了相關(guān)技術(shù)的缺陷還有彌補(bǔ)的手段。希望有關(guān)技術(shù)人員會再接再厲,不斷進(jìn)行突破,為氣象事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]張明陽.氣象測報(bào)地面信息化數(shù)據(jù)處理技術(shù)[J].網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)報(bào)·在線教育,2012(22).
【P鍵詞】 氣象信息網(wǎng)絡(luò) 安全 策略
一、氣象信息網(wǎng)絡(luò)安全問題
1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全問題。目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在氣象行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛,而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的安全問題也威脅著氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全主要受到以下幾個(gè)方面的影響:第一,自然因素,一些自然的突發(fā)因素、如地震、洪水等影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。第二,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全缺陷,由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有開放性、共享性以及國際性等特征、以及防火墻和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)都存在缺陷,使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容易受到攻擊,如果安全管理工作沒有做好,并且缺乏嚴(yán)格的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防衛(wèi)措施,可能會造成信息的丟失。第三,惡意攻擊,由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存在缺陷,因此可能會受到病毒、木馬以及黑客的惡意攻擊,其通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的漏洞入侵到氣象信息網(wǎng)絡(luò)中,可能會對數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改,以及進(jìn)行惡意的破壞。
2、氣象人員專業(yè)能力較差。雖然近年來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在氣象行業(yè)中被廣泛應(yīng)用,但是由于相關(guān)的氣象人員專業(yè)素質(zhì)差,對于軟件安全性、氣象信息的保密級別以及氣象信息網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)缺乏響相應(yīng)的認(rèn)識性,氣象專業(yè)知識不足,對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)識也不充分,因此缺乏對網(wǎng)絡(luò)攻擊的防范能力,加之目前網(wǎng)絡(luò)攻擊方式具有較強(qiáng)的隱藏性、突發(fā)性,所以當(dāng)氣象信息網(wǎng)絡(luò)受到攻擊時(shí),相關(guān)人員不能夠及時(shí)采取相應(yīng)措施來保護(hù)氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全。
3、氣象信息網(wǎng)絡(luò)安全管理認(rèn)識誤區(qū)。目前,由于工作人員的專業(yè)水平有限,對于氣象信息系統(tǒng)的安全管理還存在錯(cuò)誤的認(rèn)識。首先,工作人員對于軟件安全性能認(rèn)知存在誤區(qū),任何安全產(chǎn)品防護(hù)作用的發(fā)揮都是建立在特定條件下的,沒有特定的標(biāo)準(zhǔn)性,如國內(nèi)軟件安全,而國外軟件不安全的,這種認(rèn)識是不準(zhǔn)確的。其次,要更新工作人員對于氣象信息保密級別的認(rèn)識,部分員工會認(rèn)保密性級別最高的文件就是安全性要求最高的,但是氣象信息的網(wǎng)絡(luò)安全包括保密性、完整性、可用性等六方面的要求,不僅僅是保密性。最后,部分氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全工作人員過于依賴和信任防火墻和殺毒軟件,認(rèn)為安裝了防火墻和殺毒軟件就能夠保護(hù)氣象信息網(wǎng)絡(luò)安全,但是沒有安全產(chǎn)品能做到絕對的安全,因此需要工作人員提高防范意識。
二、氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全管理策略
1、建立健全規(guī)章制度。為了保護(hù)氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全,需要建立并不斷完善相關(guān)規(guī)章制度,健全的規(guī)章制度是進(jìn)行各種安全防護(hù)的保障,如建立起相關(guān)人員的培訓(xùn)制度,提高其專業(yè)素質(zhì),以及計(jì)算機(jī)使用制度等,實(shí)現(xiàn)專機(jī)專用,保護(hù)氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全。在建立規(guī)章制度之后對其進(jìn)行不斷調(diào)整是十分有必要的,隨著時(shí)代的進(jìn)步有些制度已不能滿足要求,因此需要與時(shí)俱進(jìn),對規(guī)章制度進(jìn)行調(diào)整和完善。健全的制度是保障氣象信息安全的前提,在其基礎(chǔ)上建立起完整的氣象信息安全體系,將規(guī)章制度落實(shí)到實(shí)處,明確各部門之間的配合、協(xié)作,最大程度上降低安全問題出現(xiàn)的概率。
2、加強(qiáng)氣象信息網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)管理與風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。做好氣象信息網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)評價(jià)估和風(fēng)險(xiǎn)管理工作對于保證氣象信息網(wǎng)絡(luò)安全具有重要的作用,一般選取以下三種風(fēng)險(xiǎn)管理的方法。第一,接受風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)是不可避免的,有一些風(fēng)險(xiǎn)對于氣象信息網(wǎng)絡(luò)的影響不大,可以不用采取專門的安全措施去應(yīng)對。第二,減輕風(fēng)險(xiǎn),對于危險(xiǎn)程度低的風(fēng)險(xiǎn),要通過對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估,采取有效措施來降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率。第三,消除風(fēng)險(xiǎn),對于嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn),如氣象信息網(wǎng)絡(luò)遭受攻擊,此時(shí)要采取最高級別的安全防護(hù)措施,來消除風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)氣象信息系統(tǒng)的安全。通過進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估和風(fēng)險(xiǎn)管理,根據(jù)不同的情況采取相應(yīng)的措施,可以有效地分配資源,更好的保護(hù)氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全。
4、做好網(wǎng)絡(luò)控制工作。通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)訪問的控制可以有效的保護(hù)氣象信息系統(tǒng)的安全,防止非法的入侵和訪問??梢酝ㄟ^以下方面來加強(qiáng)訪問控制:第一,進(jìn)行入網(wǎng)訪問控制,對網(wǎng)絡(luò)信息、網(wǎng)絡(luò)權(quán)限、目錄級別等進(jìn)行嚴(yán)格的控制。第二,做好數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)工作,以防止突發(fā)事件對氣象信息安全方面的影響,在數(shù)據(jù)遭到破壞時(shí)能夠通過備份數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。第三,利用信息加密技術(shù)對氣象信息進(jìn)行加密處理。信息加密技術(shù)是保障信息安全的重要手段,可以通過數(shù)字簽名、身份認(rèn)證、單鑰密碼體制、古典密碼等方式對信息進(jìn)行加密,保護(hù)氣象信息安全。第四。充分利用防火墻來阻止病毒入侵,及時(shí)的對防火墻進(jìn)行更新,對進(jìn)出信息的安全性進(jìn)行檢查,阻止危險(xiǎn)因素進(jìn)入到氣象信息網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控,從而保護(hù)氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全。
結(jié)語:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展給計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)帶來了方便的同時(shí)也帶來了安全風(fēng)險(xiǎn),因此要充分考慮各方面因素,采取科學(xué)有效的防護(hù)措施保護(hù)氣象信息網(wǎng)絡(luò)的安全。
參 考 文 獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:紅外熱成像;無損檢測技術(shù);優(yōu)缺點(diǎn)
中圖分類號:TN215 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)23-0014-03
從現(xiàn)在的新型科技企業(yè)來說,很多企業(yè)的設(shè)備在車間生產(chǎn)線上都安裝和設(shè)置了無損檢測程序,之前也有很多傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)出現(xiàn),不過這些技術(shù)不管是在管理方面還是在實(shí)踐上都存在一定的缺點(diǎn),而紅外熱成像無損檢測技術(shù)能較好的改善一些傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)不能達(dá)到的一些檢測效果,如今它在很多領(lǐng)域也得到了應(yīng)用,因?yàn)橛兴鼨z測的便捷、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)逐漸得到人們的認(rèn)可。
1 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的簡介
紅外熱成像無損檢測技術(shù)是利用紅外熱成像原理來工作的。它是由熱成像技術(shù)、紅外標(biāo)定技術(shù)、圖象處理技術(shù)和圖象壓縮與恢復(fù)技術(shù)等多項(xiàng)高技術(shù)的集成。舉個(gè)例子,就石油化工企業(yè)生產(chǎn)程序來說,對這個(gè)生產(chǎn)線所需要的儀器設(shè)備進(jìn)行檢測,首先是啟動設(shè)備,之后在設(shè)備工作的時(shí)候就會散發(fā)出熱量,每個(gè)儀器所散發(fā)出的熱量是不一樣的,在設(shè)備工作的時(shí)候,可以利用紅外熱成像儀器檢測被測儀器的熱量,這些熱量會發(fā)射出輻射,在自然界中一切物體都會有電磁波輻射,之后根據(jù)輻射就會在紅外熱成像儀器上成像,根據(jù)成像的不同可以判斷被測儀器的工作狀態(tài)。
2 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的原理
相位法紅外無損檢測利用調(diào)制激勵(lì)源在被測物體內(nèi)部產(chǎn)生周期熱波,由于物體內(nèi)部缺陷產(chǎn)生的反射受到入射波的干擾而在物體表面形成一個(gè)可被紅外熱像儀記錄的波形,用紅外熱像儀采集多幅熱圖像,經(jīng)過圖像序列信號重構(gòu),得到被測物體表面溫度變化信號,提取被測物體表面各點(diǎn)溫度變化的相位圖和幅值圖,據(jù)此判定缺陷的存在和特征。圖1給出了采用紅外相位法技術(shù)進(jìn)行無損檢測的原理。
2.1 紅外無損檢測系統(tǒng)的組成
如圖2所示,一個(gè)典型的紅外無損檢測系統(tǒng)由以下幾部分組成:熱激勵(lì)系統(tǒng)、紅外熱成像系統(tǒng)、紅外圖像采集、處理和分析系統(tǒng)。
2.2 激勵(lì)系統(tǒng)
主動式紅外無損檢測系統(tǒng)必須要有一個(gè)熱激勵(lì)系統(tǒng),用以造成被測材料內(nèi)部穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)不均勻溫度場,使被測材料內(nèi)部缺陷顯示出來。光源激勵(lì)系統(tǒng)主要包括三部分,一是函數(shù)信號發(fā)生器;二是功率放大器;三是鹵素光源。
2.3 紅外圖像采集系統(tǒng)
紅外圖像采集系統(tǒng)主要指紅外熱像儀,它負(fù)責(zé)把物體自身的紅外輻射變成人眼可識別的可見圖像,即把物體表面的溫度分布轉(zhuǎn)換成圖像,以直觀、形象的熱圖像顯示出來。由于熱像儀所獲得的是物體表面二維溫度場信息,因此普遍應(yīng)用于紅外無損檢測。
2.4 分析處理軟件系統(tǒng)
法國CEDIP軟件處理系統(tǒng)包括ALTAIRLI處理軟件和ALTAIR圖像處理軟件。ALTAIRLI軟件具有快速采集和處理信號功能,ALTAIR具有圖像增強(qiáng)、數(shù)據(jù)分析等功能。為實(shí)現(xiàn)對法國CEDIP公司ALTAIR紅外無損檢測系統(tǒng)采集的紅外圖像序列進(jìn)行處理與開發(fā),自行設(shè)計(jì)了后處理軟件系統(tǒng),功能框圖如圖3所示,通過讀取CEDIPMWIRJADE550紅外熱像儀采集的圖像序列,進(jìn)行提取表面熱波信號相位等信息,并可進(jìn)行信號重構(gòu)。
自行開發(fā)的紅外圖像序列處理軟件,同樣用于國產(chǎn)紅外無損檢測系統(tǒng)采集的紅外圖像序列的處理,用以實(shí)現(xiàn)缺陷的識別。
3 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
紅外熱成像無損檢測技術(shù)是一門先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),與其它傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)相比,它在很多方面都有優(yōu)點(diǎn),但是什么東西都有兩面性,紅外熱成像無損檢測技術(shù)也有一些不如意的地方,下面就這兩方面來簡單的探討一下。
3.1 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
目前紅外熱成像的應(yīng)用還算不上是廣泛,這是因?yàn)榧t外熱成像儀器還沒有普及到一般的中小企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)程序中,還有就是可能一些工廠的生產(chǎn)線上還沒有設(shè)置檢測這項(xiàng)程序,不過除了這些方面之外,在其它一些大型的工廠企業(yè)中,紅外熱成像無損檢測技術(shù)還是因?yàn)槠鋬?yōu)點(diǎn)慢慢的得到了很好的應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)而言主要有以下幾點(diǎn):
第一,紅外熱成像無損檢測技術(shù)的安全性高。紅外熱成像無損檢測技術(shù)是利用紅外熱成像的原理根據(jù)熱量的散發(fā)檢測紅外程度,這種方法與其它技術(shù)相比更為安全可靠,檢測的時(shí)候也不需要經(jīng)過工作人員接觸性的工作,就像在石油化工企業(yè)對一些設(shè)備進(jìn)行無損檢測時(shí),利用其他傳統(tǒng)的方法,需要工作人員對設(shè)備的操作流程十分的清楚,此外,石油化工的一些設(shè)備都是高風(fēng)險(xiǎn)性的,如果在處理的時(shí)候,工作人員一不小心弄錯(cuò)了一步,那么就可能會產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果,與此相反,紅外熱成像無損檢測只需要啟動設(shè)備,之后根據(jù)工作時(shí)的熱量差直接判斷設(shè)備的正常與否。
第二,紅外熱成像無損檢測技術(shù)的靈敏度高。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)不是經(jīng)過人為的檢測,與之前一些需要人為操作的檢測方法相比,紅外熱成像無損檢測技術(shù)完全是由機(jī)器操控,通過儀器內(nèi)部零件的控制,分析設(shè)備工作時(shí)的散熱量檢測設(shè)備,這樣會避免很多差錯(cuò)。
第三,紅外熱成像無損檢測技術(shù)的診斷效率高。紅外熱成像檢測技術(shù)完全是由紅外熱檢測儀器內(nèi)部自動檢測自發(fā)進(jìn)行的,由需檢測的設(shè)備在工作中散發(fā)的熱量經(jīng)過紅外熱檢測儀器,這個(gè)過程需要的時(shí)間只有幾秒鐘而已,這樣大大的提高了診斷效率,傳統(tǒng)的檢測技術(shù),不僅步驟復(fù)雜繁瑣,如需要進(jìn)行一次檢測,除了要經(jīng)過工作人員的準(zhǔn)備之外,需要的檢測儀器設(shè)備也比較多,當(dāng)然時(shí)間相應(yīng)的也就多了,而且,并不是每一次的檢測都會成功,有時(shí)只要其中一個(gè)步驟出錯(cuò)了,可能這次的整個(gè)檢測就前功盡棄了,所以紅外熱成像無損檢測技術(shù)的診斷效率與其他一些傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)相比,診斷效率高多了。
3.2 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的缺點(diǎn)
紅外熱成像無損檢測技術(shù)就缺點(diǎn)方面而言主要有兩點(diǎn):
第一是這項(xiàng)技術(shù)只能檢測儀器表面的熱量,雖然紅外熱成像技術(shù)是通過檢測熱量差來檢測儀器的好壞,但是很多儀器工作的時(shí)候,背部散發(fā)出的熱量和儀器表面的溫度是不一樣的,如果單純的通過檢測儀器表面的溫度來斷定一個(gè)儀器工作狀態(tài)的正常與否,這樣造成的差錯(cuò)可能會對整個(gè)工作程序造成重大的傷害。
第二是紅外熱成像技術(shù)需要的設(shè)備是高科技的設(shè)備,而且這種設(shè)備的更新速度與其他的檢測儀器來比相對來說也比較快,所以這種設(shè)備的價(jià)格也是非常昂貴的,如果就規(guī)模一般的工業(yè)投資來說,這樣的投資對企業(yè)自身是不合算的。
4 紅外熱成像無損檢測技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代石油化工企業(yè)已經(jīng)逐漸進(jìn)入到了一個(gè)高科技的生產(chǎn)模式中,很多時(shí)候石油生產(chǎn)都是自動化的流水工作流程,所以在進(jìn)行石油生產(chǎn)之前對儀器設(shè)備進(jìn)行檢測過關(guān)是十分有必要的,而且在石化企業(yè)工作也是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的工作,面對易燃易爆的石油制品,儀器是不能出一點(diǎn)差錯(cuò)的,而紅外熱成像無損檢測技術(shù)在石化工業(yè)生產(chǎn)中作出了貢獻(xiàn)。
在石化工業(yè)生產(chǎn)時(shí)中,設(shè)備在運(yùn)行工作時(shí)無時(shí)不刻伴著溫度的變化而改變的,其中高溫設(shè)備也不少,而紅外熱成像檢測可以根據(jù)檢測高溫設(shè)備內(nèi)襯的溫度來檢測設(shè)備,這樣可以避免儀器在工作中出現(xiàn)故障而出現(xiàn)停工現(xiàn)象,石化工業(yè)設(shè)備在生產(chǎn)工作的過程中,儀器工作狀態(tài)不一樣,其內(nèi)襯溫度也不一樣,這樣的檢測方法不會出現(xiàn)較大的差錯(cuò)。另外,管道保溫層的檢測在石化工業(yè)中也是很重要的一部分,因?yàn)槭椭饕倪\(yùn)輸方式是管道運(yùn)輸,所以對管道保溫層進(jìn)行檢測也是一道重要的工序,如果管道中的溫度較低的話,在石油運(yùn)輸過程中可能就會出現(xiàn)石油凝固的現(xiàn)象,如果管道中的溫度較高的話,就會出現(xiàn)石油爆燃的危險(xiǎn)現(xiàn)象,這樣對石化企業(yè)來說可能不是損失一部分成本那么簡單,所以控制管道保溫層的溫度是保障石油安全的被運(yùn)輸,才能保障石化企業(yè)生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行。紅外熱成像無損檢測技術(shù)能正確的檢測管道保溫層的溫度,使得企業(yè)生產(chǎn)程序正常進(jìn)行。當(dāng)然了,還不止這些方面的應(yīng)用,像對工業(yè)鍋爐和高溫管道耐火材料侵蝕和剝落情況的監(jiān)測,對高溫爐管以及其使用壽命的檢測,預(yù)防燒穿事故的發(fā)生,對鍋爐及加熱爐爐壁和保溫容器壁的監(jiān)測,尋找熱能泄露點(diǎn)的發(fā)生等等,紅外熱成像無損檢測技術(shù)在這些方面都可以得到很好的發(fā)揮作用,預(yù)防企業(yè)惡性事故的發(fā)生,減少企業(yè)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
紅外熱成像無損檢測技術(shù)在很多方面都能得到應(yīng)用,就像其他的一些電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,它利用檢測電力設(shè)備的一些的導(dǎo)流體與接線之間的溫度來判斷電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備是否完好,預(yù)防停電和火災(zāi)等惡性事故的發(fā)生。此外在其他一些航空領(lǐng)域、還有建筑設(shè)備上都可以得到很好的運(yùn)用,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,可以將紅外熱成像無損檢測技術(shù)發(fā)展的更好。
5 結(jié) 語
隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,近幾年來,中國的紅外成像技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,與西方的差距正在逐步縮小,有些設(shè)備的先進(jìn)性可與西方同步或領(lǐng)先,在國防很多方面都可以體現(xiàn)出來了。紅外熱成像技術(shù)也是依賴在科技發(fā)展的基礎(chǔ)上才得以發(fā)展的,不管是缺點(diǎn)還是優(yōu)點(diǎn)都是它的特點(diǎn),缺點(diǎn)可以在實(shí)踐中慢慢的得到改善,優(yōu)點(diǎn)可以在科技的進(jìn)步中得到更大的發(fā)揚(yáng),甚至是可以得到更好的改進(jìn),而且這項(xiàng)技術(shù)在無損檢測中有著巨大的潛力和優(yōu)優(yōu)勢。隨著社會市場的發(fā)展,紅外熱成像儀行業(yè)發(fā)展前景也是非常廣闊的新興高科技產(chǎn)業(yè),也是紅外應(yīng)用產(chǎn)品中市場份額最大的一塊。像紅外攝像機(jī)、紅外通訊、紅外光譜儀、紅外傳感器等等這些技術(shù)已經(jīng)得到市場廣泛的應(yīng)用,紅外熱成像技術(shù)在以后的發(fā)展中會更加成熟和成功。
參考文獻(xiàn):
[1] 李丹嵩.紅外熱成像技術(shù)在化工設(shè)備檢測中的應(yīng)用及發(fā)展[J].上?;ぃ?010,6.
【關(guān)鍵詞】營改增;鐵路運(yùn)輸;對策分析
2014年1月1日起,鐵路運(yùn)輸業(yè)納入“營改增”試點(diǎn),至此交通運(yùn)輸業(yè)已全部納入營改增范圍。鐵路運(yùn)輸業(yè)的“營改增”,無論是涉及的稅率,還是可抵扣的進(jìn)項(xiàng)稅,都有其特殊性。鐵路運(yùn)輸施行“營改增”將帶來什么樣的影響以及如何面對,都是擺在我們面前的現(xiàn)實(shí)問題。本文通過闡述鐵路運(yùn)輸企業(yè)實(shí)行“營改增”的意義,結(jié)合鐵路運(yùn)輸企業(yè)的具體情況,對鐵路運(yùn)輸企業(yè)營改增后將面臨的問題進(jìn)行了具體的闡述,并提出了有針對性的對策分析。
一、鐵路運(yùn)輸業(yè)實(shí)行“營改增”的意義
1.有助于鐵路企業(yè)的均衡發(fā)展
從稅收負(fù)擔(dān)看,“營改增”克服重復(fù)征稅現(xiàn)象。營業(yè)稅對企業(yè)應(yīng)稅行為的征稅不受企業(yè)成本、費(fèi)用的影響,導(dǎo)致了營業(yè)稅存在著明顯的重復(fù)納稅行為。而增值稅的核心特征是抵扣機(jī)制,即以貨物和勞務(wù)的增加值為基礎(chǔ),在計(jì)算應(yīng)納稅額時(shí),可以抵扣用于生產(chǎn)投入的外購貨物和勞務(wù)所負(fù)擔(dān)的增值稅款。增值稅僅就增值環(huán)節(jié)征收,可以促進(jìn)專業(yè)化發(fā)展,有利于創(chuàng)造公平競爭的市場環(huán)境,引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展,有助于實(shí)現(xiàn)包括鐵路運(yùn)輸業(yè)在內(nèi)的各行業(yè)間的稅負(fù)均衡。
2.有助于鐵路運(yùn)輸企業(yè)技術(shù)改造和設(shè)備更新
營業(yè)稅由于無法抵扣上一環(huán)節(jié)的進(jìn)項(xiàng)稅額,按收入全額繳納營業(yè)稅,而且承擔(dān)了外購固定資產(chǎn)價(jià)款等增值稅進(jìn)項(xiàng)稅額。經(jīng)濟(jì)活動越多,營業(yè)稅的重復(fù)征收頻率就越高,這種問題對于外購貨物和固定資產(chǎn)占比較大的鐵路運(yùn)輸企業(yè)尤為明顯。實(shí)行“營改增”后,鐵路運(yùn)輸企業(yè)作為增值稅一般納稅人即可以享受新購進(jìn)機(jī)器設(shè)備的進(jìn)項(xiàng)稅額的抵扣,從而有利于企業(yè)加速資產(chǎn)更新,鼓勵(lì)科技創(chuàng)新,有力的促進(jìn)了設(shè)備的更新改造。
3.有助于改善稅制環(huán)境,完善增值稅抵扣鏈條
鐵路運(yùn)輸業(yè)與制造業(yè)等第二產(chǎn)業(yè)密切相關(guān),制造業(yè)依賴鐵路,把鐵路企業(yè)及時(shí)納入到營改增改革中,抵扣鏈條會更加完整。在未進(jìn)行“營改增”的情況下,這些行業(yè)實(shí)行不同的貨物勞務(wù)稅制度,導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸業(yè)無法真正納入到增值稅的抵扣鏈條當(dāng)中,增值稅納稅人無法進(jìn)行購入勞務(wù)的進(jìn)項(xiàng)稅額抵扣,存在著抵扣鏈條被人為中斷和重復(fù)征稅問題。因此,將鐵路運(yùn)輸業(yè)納入到“營改增”改革,有助于解決抵扣鏈條中斷的問題,有力推動增值稅實(shí)現(xiàn)管理鏈條的完整。
二、“營改增”對鐵路運(yùn)輸企業(yè)的影響
鐵路運(yùn)輸業(yè)與其他運(yùn)輸相比,其生產(chǎn)經(jīng)營具有以下特點(diǎn):一是各鐵路局運(yùn)輸是由中國鐵路總公司實(shí)行集中調(diào)度統(tǒng)一指揮;二是鐵路運(yùn)輸是由多個(gè)鐵路局密切協(xié)同合作完成;三是各鐵路局的營業(yè)收入由總公司統(tǒng)一清算確認(rèn);四是各鐵路局實(shí)行路網(wǎng)一體的管理方式,即同一鐵路運(yùn)輸企業(yè)既管理線路,同時(shí)又管理客貨運(yùn)輸。因?yàn)殍F路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),鐵路運(yùn)輸企業(yè)實(shí)行“營改增”后,將對整個(gè)鐵路行業(yè)產(chǎn)生非常大的影響。
1.對經(jīng)營成果的影響
由于鐵路運(yùn)輸企業(yè)具有“全網(wǎng)聯(lián)運(yùn)”的特點(diǎn),因此各鐵路運(yùn)輸企業(yè)的運(yùn)輸收入需全額上繳總公司,總公司統(tǒng)一清算確認(rèn)的收入作為企業(yè)的營業(yè)收入。按照當(dāng)前“主營業(yè)務(wù)收入”核算的金額是含營業(yè)稅的“含稅收入額”,而營改增后“主營業(yè)務(wù)收入”核算的內(nèi)容是不含增值稅的“稅后收入額”,鐵路企業(yè)的營業(yè)收入將大幅下降。費(fèi)用方面,營改增后將使得成本中的材料燃料和電力等外購成本要素的進(jìn)項(xiàng)稅在取得合規(guī)票據(jù)后可以進(jìn)行抵扣,極大的降低了運(yùn)營的成本,但通過對鐵路運(yùn)輸企業(yè)的成本分析發(fā)現(xiàn)可抵扣的增值稅進(jìn)項(xiàng)稅額相對還是偏少,另外鐵路運(yùn)輸企業(yè)的固定資產(chǎn)主要是線路及房屋等不動產(chǎn),按照現(xiàn)行的稅收政策其購置費(fèi)用中的進(jìn)項(xiàng)稅額無法進(jìn)行抵扣,會導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸企業(yè)的成本偏高。稅負(fù)方面,現(xiàn)行鐵路運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)納營業(yè)稅率是3%,營改增后,鐵路運(yùn)輸企業(yè)為增值稅一般納稅人適用于11%的稅率,納稅人的稅收負(fù)擔(dān)是增加還是減少,關(guān)鍵在于外購項(xiàng)目的進(jìn)項(xiàng)金額占當(dāng)期銷項(xiàng)金額的比重的大小。綜合來看,按照目前的稅收政策,鐵路運(yùn)輸企業(yè)實(shí)行“營改增”后,短期內(nèi)其承擔(dān)的稅負(fù)將增加,且企業(yè)效益會明顯降低。
2.對票據(jù)管理的影響
鐵路運(yùn)輸企業(yè)實(shí)行“營改增”后,所有的鐵路運(yùn)輸企業(yè)都將被認(rèn)定為增值稅一般納稅人。鐵路運(yùn)輸企業(yè)主營業(yè)務(wù)中對客戶開具的客票或貨票都將使用增值稅票,涉及“營改增”中現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的其他業(yè)務(wù)也是如此,相比營業(yè)稅普通發(fā)票而言,增值稅發(fā)票的開具、使用和管理上各個(gè)環(huán)節(jié)都非常嚴(yán)格,我國《刑法》對增值稅專用發(fā)票的虛開、偽造和非法出售與違規(guī)使用增值稅發(fā)票行為的處罰措施都做了專門的規(guī)定。因此“營改增”后,鐵路運(yùn)輸企業(yè)票據(jù)的管理相比與繳納營業(yè)稅時(shí)期更加嚴(yán)格。增值稅發(fā)票的使用和管理需要制度化、規(guī)范化。鐵路企業(yè)不僅財(cái)務(wù)部門要嚴(yán)格發(fā)票管理,嚴(yán)格業(yè)務(wù)發(fā)生的合理性和真實(shí)性的審核外,還需要業(yè)務(wù)主管部門要深刻認(rèn)識增值稅發(fā)票的重要意義,在業(yè)務(wù)開發(fā)和業(yè)務(wù)運(yùn)作中,時(shí)刻關(guān)注增值稅發(fā)票的使用,避免觸犯法律。
3.對物資采購管理的影響
由于目前鐵路運(yùn)輸業(yè)的主營業(yè)務(wù)及絕大部分其他業(yè)務(wù)均繳納營業(yè)稅,因此其采購的物資不論是材料還是固定資產(chǎn),其增值稅進(jìn)項(xiàng)均列入成本或者是固定資產(chǎn)價(jià)值。改征增值稅后,材料和除不動產(chǎn)以外的固定資產(chǎn)的進(jìn)項(xiàng)稅額允許進(jìn)行抵扣,將極大影響鐵路運(yùn)輸企業(yè)的物資采購,包括對供應(yīng)商的選擇等方面。要盡可能選擇可以提供增值稅專用發(fā)票的供應(yīng)商供貨。
4.對會計(jì)核算的影響
實(shí)行增值稅后,鐵路運(yùn)輸企業(yè)在會計(jì)核算、財(cái)務(wù)報(bào)表列報(bào)等方面都會發(fā)生重大變化,企業(yè)必須根據(jù)總公司的要求及企業(yè)實(shí)際管理的需要增設(shè)增值稅相關(guān)科目,如沿襲現(xiàn)營業(yè)稅繳納途徑,鐵路運(yùn)輸企業(yè)主營業(yè)務(wù)的增值稅也由總公司匯總繳納,還應(yīng)相應(yīng)增設(shè)各核算單位間的往來清算明細(xì)科目。另外,稅制改革同時(shí)會影響財(cái)務(wù)報(bào)表列報(bào),企業(yè)應(yīng)在扎實(shí)掌握政策的基礎(chǔ)上,對稅務(wù)處理和會計(jì)處理重新梳理,從而為總公司做出相應(yīng)的決策提供參考。
三、“營改增”后鐵路運(yùn)輸企業(yè)的應(yīng)對措施分析
為了避免“營改增” 帶來的不利影響,鐵路運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)從以下幾方面著手,保證“營改增”的順利實(shí)施:
1.爭取國家政策,爭取稅率優(yōu)惠
一是與稅務(wù)機(jī)關(guān)進(jìn)行溝通協(xié)調(diào),力爭將目前鐵路運(yùn)輸投入最大的線路資產(chǎn)購置過程中承擔(dān)的增值稅進(jìn)項(xiàng)稅額納入抵扣范圍;二是爭取國家補(bǔ)貼。前期試點(diǎn)地區(qū)的稅收政策對稅制轉(zhuǎn)換期內(nèi)按照新稅制規(guī)定繳納的增值稅比按照老稅制規(guī)定計(jì)算的營業(yè)稅確實(shí)有所增加的試點(diǎn)企業(yè)給予財(cái)政資金扶持,幫助試點(diǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡,確保試點(diǎn)行業(yè)和企業(yè)稅負(fù)基本不增加,鐵路運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)就稅負(fù)增加問題與各級政府和稅務(wù)機(jī)關(guān)溝通銜接,爭取稅負(fù)增加部分的補(bǔ)貼。三是根據(jù)“營改增”相關(guān)辦法和規(guī)定,細(xì)分業(yè)務(wù)板塊,交通運(yùn)輸服務(wù)類企業(yè)增值稅率為11%,物流輔助服務(wù)類企業(yè)增值稅率為6%,這就給企業(yè)留下了納稅籌劃的空間,能并入物流輔助業(yè)的就不留在運(yùn)輸主業(yè),以期降低稅率。
2.修訂完善現(xiàn)有規(guī)章制度,適應(yīng)“營改增”的變化
“營改增”后,鐵路運(yùn)輸企業(yè)必須對經(jīng)營業(yè)績考核辦法、清算辦法、收入管理規(guī)程、固定資產(chǎn)管理辦法、預(yù)算編制管理辦法、會計(jì)核算辦法等一系列規(guī)章制度進(jìn)行修訂,以適應(yīng)新的稅制改革。對于基層站段特別是成本支出站段、設(shè)備站段,在取得增值稅進(jìn)項(xiàng)稅額方面應(yīng)設(shè)立考核辦法,對于取得進(jìn)項(xiàng)稅完成好的站段應(yīng)當(dāng)定期予以獎勵(lì)。按照目前的管理方式,基層站段在取得進(jìn)項(xiàng)稅額后,路局在清算收入時(shí)都予以拋出,不利于基層站段在增值稅管理方面的積極性?!盃I改增”對于鐵路運(yùn)輸企業(yè)來說是一項(xiàng)長期的、系統(tǒng)的工作,企業(yè)管理層應(yīng)該站在整個(gè)大局上考慮研究各項(xiàng)政策及規(guī)章制度。
3.高度重視稅務(wù)管理,防范稅務(wù)風(fēng)險(xiǎn),合法降低企業(yè)稅負(fù)
實(shí)行“營改增”后,鐵路企業(yè)在日常的工作中肯定會涉及較多的稅務(wù)問題,必須引起足夠重視,要全力做好稅務(wù)協(xié)調(diào)和籌劃工作,嚴(yán)格規(guī)范納稅行為,防范稅務(wù)風(fēng)險(xiǎn),為鐵路改革順利進(jìn)行提供可靠保障。各級稅務(wù)管理人員應(yīng)深入研究并充分利用各地區(qū)已有的稅收優(yōu)惠政策,做好稅收籌劃,合法降低企業(yè)稅負(fù),從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)利益最大化目標(biāo)。
營業(yè)稅改增值稅是我國一項(xiàng)重要的稅制改革,是優(yōu)化我國稅制結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)重要措施。對于鐵路運(yùn)輸企業(yè)來說,“營改增”帶來的影響是有利有弊。鐵路企業(yè)應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注“營改增”的最新情況,并且做好準(zhǔn)備工作,穩(wěn)步面對市場經(jīng)濟(jì)的變化,從而實(shí)現(xiàn)鐵路企業(yè)效益的最大化。
參考文獻(xiàn):
[1]張穎川.鐵路運(yùn)輸“營改增”實(shí)施帶來的影響.現(xiàn)代物流報(bào),2013年1月11日
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);氣象災(zāi)害;監(jiān)測預(yù)警
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)08-0263-03
近年來,氣象災(zāi)害及次生災(zāi)害給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的時(shí)效性和準(zhǔn)確性對于有效防災(zāi)減災(zāi)起著至關(guān)重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以大大提高氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)是通過大量傳感器及感知技術(shù)的應(yīng)用獲取監(jiān)測信息,通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理和分析。這些特點(diǎn)對于氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系的建立具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
1物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況
物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵性技術(shù)主要包括無線傳感技術(shù)、無線射頻識別技術(shù)和納米技術(shù)[2]。隨著新技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢得到不斷的提升,其關(guān)鍵技術(shù)也在不斷發(fā)展。1.1無線傳感技術(shù)無線傳感技術(shù)構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是遠(yuǎn)程自動獲取信息的先進(jìn)技術(shù),其監(jiān)測點(diǎn)的覆蓋范圍不受有線網(wǎng)絡(luò)的限制,具有覆蓋范圍廣的特點(diǎn)。其核心技術(shù)是傳感器節(jié)點(diǎn)的定位技術(shù),典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)有以下四種:1基于接收信號強(qiáng)度指示;2基于到達(dá)角度;3基于到達(dá)時(shí)間;4基于到達(dá)時(shí)間差。1.2無線射頻識別技術(shù)無線射頻識別(RFID)是一種利用無線射頻識別技術(shù)識別目標(biāo)對象并獲取對象信息的技術(shù),該技術(shù)具有穩(wěn)定性強(qiáng)、識別速度快、識別效率高等特點(diǎn)。無線射頻識別技術(shù)通常由標(biāo)簽、耦合元件和芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,并通過讀取器讀取標(biāo)簽信息,最終通過天線在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。1.3納米技術(shù)納米技術(shù)的特點(diǎn)在于使得體積越來越小的物體能夠在物聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行交互和連接,該技術(shù)可以擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)的使用范圍,增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域。對氣象災(zāi)害的精細(xì)化監(jiān)測具有一定的使用價(jià)值。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用的必要性
2.1氣象災(zāi)害的主要類型、影響及特點(diǎn)氣象災(zāi)害種類多、分布地域廣、發(fā)生頻率高、造成損失重。我國每年由于氣象災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失是3000-4000億人民幣,占GDP的1-3%。隨著全球氣候變化進(jìn)一步加劇,災(zāi)害性天氣引發(fā)的自然災(zāi)害呈現(xiàn)多發(fā)、頻繁態(tài)勢。各類氣象災(zāi)害及次生災(zāi)害造成的損失和影響不斷加重。氣象災(zāi)害一般包括暴雨、暴雪、雷暴、冰雹、干旱、洪澇等因素造成的災(zāi)害,以及由于暴雨、暴雪引起的山體滑坡、泥石流等次生災(zāi)害。這些災(zāi)害都可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,提前預(yù)報(bào)和預(yù)警,并在災(zāi)害發(fā)生時(shí)為指導(dǎo)救災(zāi)和轉(zhuǎn)移人民群眾提供準(zhǔn)確及時(shí)地信息[3]。2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢隨著氣象災(zāi)害發(fā)生的頻率越來越高,發(fā)生的范圍越來越廣,造成的損失越來越大,原有的氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警方式暴露出諸多弊端,物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢恰恰可以彌補(bǔ)這些弊端。構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的氣象災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控能力,并且極大地降低了人力成本,同時(shí)大幅度提高監(jiān)測信息的準(zhǔn)確性[4]。這些優(yōu)勢給有關(guān)部門科學(xué)應(yīng)對氣象災(zāi)害提供可靠的依據(jù),同時(shí)為防災(zāi)減災(zāi)節(jié)省的寶貴的時(shí)間,盡可能地降低氣象災(zāi)害造成的損失[5]。2.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警中的發(fā)展前景2.3.1利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能氣象災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)目前有一種叫ZigBee的無線通信技術(shù),其特點(diǎn)和優(yōu)勢對于建立智能氣象觀測網(wǎng)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。特點(diǎn)如下:1)低功耗:ZigBee設(shè)備非常省電,僅靠兩節(jié)5號電池就可以維持6個(gè)月到2年左右的使用時(shí)間,而目前使用的其它無線通信設(shè)備功耗都要遠(yuǎn)高于ZigBee設(shè)備。如此低的功耗對于氣象災(zāi)害監(jiān)測點(diǎn)往往建在極端惡劣且沒有供電設(shè)施的地區(qū)顯得尤為重要。2)時(shí)延短:ZigBee設(shè)備的通信時(shí)延是30ms,休眠激活的時(shí)延是15ms。如此短的時(shí)延即提高了通信的實(shí)時(shí)性,又提高了通信的可靠性。這非常符合智能氣象觀測網(wǎng)的技術(shù)要求。為大幅提高智能氣象觀測網(wǎng)的通信質(zhì)量提供了基礎(chǔ)。3)網(wǎng)絡(luò)容量大:一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以同時(shí)存在最多100個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò),而一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)最多可以容納255個(gè)設(shè)備。如此大的網(wǎng)絡(luò)容量可以增強(qiáng)氣象災(zāi)害監(jiān)測點(diǎn)的密度,為災(zāi)害監(jiān)測的精細(xì)化奠定了基礎(chǔ)。4)低成本:ZigBee模塊的初始成本在50元人民幣左右,估計(jì)隨著ZigBee技術(shù)的不斷成熟,其成本還有很大的降幅空間。5)安全可靠:ZigBee技術(shù)采用了雙向確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式,每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。如果傳輸過程中接受方?jīng)]有確認(rèn),發(fā)送方將啟動重新發(fā)送,直至發(fā)送成功。同時(shí)支持鑒權(quán)和認(rèn)證,采用了AES-128的加密算法。綜合以上技術(shù)優(yōu)勢和特點(diǎn),構(gòu)建基于ZigBee技術(shù)的智能氣象災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)將成為目前的最佳選擇[6]。氣象災(zāi)害監(jiān)測站點(diǎn)分布地域廣、密度大、大部分地區(qū)屬于沒有供電設(shè)施的無人區(qū)或者電力設(shè)施落后的鄉(xiāng)村和山區(qū),并且氣象觀測數(shù)據(jù)形成的報(bào)文比較小,易于傳輸。因此,ZigBee無線通信技術(shù)完全符合智能氣象災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)的要求。智能氣象災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)由一個(gè)主控制器和若干個(gè)傳感功能節(jié)點(diǎn),主控制器和傳感功能節(jié)點(diǎn)的距離在10米至100米之間。傳感功能節(jié)點(diǎn)(RFD)包括溫度傳感器、氣壓傳感器、雨量傳感器等。智能氣象災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)拓?fù)鋱D如圖1。每次觀測采集數(shù)據(jù)時(shí),由主控制器呼叫傳感設(shè)備建立連接,傳感設(shè)備將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至主控制器,主控制器匯集數(shù)據(jù),通過科學(xué)的算法得到精確的數(shù)據(jù),再由主控制器通過現(xiàn)有通訊手段將數(shù)據(jù)傳送至信息中心或者應(yīng)急指揮中心。2.3.2利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立氣象災(zāi)害信息立體獲取體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警,災(zāi)害應(yīng)急救助方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。氣象部門應(yīng)該加大相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用研究,通過科學(xué)引導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃,推動氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息平臺建設(shè),建立一體化的災(zāi)害信息立體獲取體系和統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)機(jī)制,提供強(qiáng)大的技術(shù)支持[7]。
3基于物聯(lián)網(wǎng)的氣象災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)
氣象災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主要由智能觀測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、智能數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、預(yù)警信息系統(tǒng)等四個(gè)子系統(tǒng)組成。(圖2)3.1智能觀測系統(tǒng)智能觀測系統(tǒng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備,構(gòu)建氣象智能觀測網(wǎng),解決地面氣象觀測自動站實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)異常和缺測,提高實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性和可用性,進(jìn)而大幅提高采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)觀測精細(xì)化。并且可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和設(shè)備自檢,提高自動站設(shè)備的穩(wěn)定性,為氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。3.2數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要利用GMS、CDMA和氣象衛(wèi)星等網(wǎng)絡(luò),建立觀測網(wǎng)站點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)中心之間的信息傳輸,確保數(shù)據(jù)的安全、可靠和暢通。前端氣象災(zāi)害監(jiān)測可采用ZigBee無線傳輸技術(shù)組網(wǎng)并將傳感信息互聯(lián)上傳,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備將采集信息進(jìn)行收集并通過3G、WLAN、北斗等通訊接口回傳至網(wǎng)絡(luò)中心。3.3智能數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對前端傳感設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析,并通過專用的數(shù)據(jù)處理軟件和特定的數(shù)據(jù)計(jì)算方法對實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,自動生成特定格式的災(zāi)情報(bào)文。最終發(fā)送給預(yù)警信息平臺。3.4預(yù)警信息系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動預(yù)判災(zāi)害預(yù)警,及時(shí)會商,并利用現(xiàn)有自動化的網(wǎng)絡(luò)通訊方式進(jìn)行信息聯(lián)動,確保政府和人民群眾及時(shí)獲得災(zāi)害預(yù)警信息。
4結(jié)論
隨著RFID技術(shù)、ZigBee技術(shù)、傳感技術(shù)、納米技術(shù)、無線通信技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)在氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系中的應(yīng)用將越來越廣泛。氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系的可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性將得到大幅的提升。氣象和有關(guān)部門可以通過物聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地獲知當(dāng)前和未來一段時(shí)間的氣象災(zāi)害預(yù)警信息。對提高災(zāi)害預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)提供了更為有效的技術(shù)保障,大大提高氣象部門的精細(xì)化服務(wù)水平,為國家和人民群眾減少或降低由于氣象災(zāi)害帶來的生命和經(jīng)濟(jì)損失。
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