采样控制器

2024-07-01

采样控制器(精选十篇)

采样控制器 篇1

超级电容器是利用双电层原理的新型储能装置, 具有充放电速度快、寿命长、效率高、节能环保等特点, 代表了能量储存领域的新方向。

由于超级电容器单体工作电压不高, 因此, 一般由多个超级电容器通过串联和并联的方式组合构成超级电容器储能装置, 以满足储能容量和电压等级的需要。超级电容器储能装置应用技术的关键是解决工作温度、单体间电压不均衡等问题, 保证储能装置的使用寿命和可靠性。因此, 研制超级电容器储能装置管理系统用于监控及有效管理储能装置的安全工作是超级电容器应用的关键。

1 采样控制器简介

超级电容器储能装置管理系统负责储能装置状态监控与管理, 采样控制器是管理系统核心部件, 主要负责温度、电压采集及单体间的电压均衡。

本设计为一款实现对12节串联单体进行监控的采样控制器, 储能装置可根据应用情况配置多个采样控制器, 储能装置管理系统采用CAN网络进行通信。图1为采样控制器功能框图。

2 采样控制器硬件电路

2.1 检测单元

采样控制器检测单元采样芯片选用Linear公司生产的电池组监视器LTC6803-3。LTC6803是第二代的完整电池监视IC, 内置一个12位ADC、一个精准型电压基准、一个高电压输入多路复用器和一个SPI串行接口。

LTC6803-3采用独立供电, 必要时对供电电源进行隔离。超级电容输入端可增加一个一阶低通滤波器 (100Ω, 0.1 u F) 以降低采样误差。检测单元13 ms内完成一次12节单体电压及温度采样, 测量分辨率1.5 m V。检测单元采样原理如图2所示。

2.2 CPU及其它外围电路

1) CPU型号选用STM32F103VBT6, 该芯片具有功耗低、处理能力强、片上资源丰富等特点, 性价比较高, 非常适合用于工业控制类产品。为方便调试, CPU外围电路中加入多个LED指示灯用于电源指示、调试、通信指示等用途。

2) 采样控制器电压均衡驱动选择同向驱动器, 通过光耦隔离驱动均压装置。

3) CAN网络通信接口芯片选择CTM1040T, 简洁、实用。

3 控制策略

本设计对应均压装置原理采用DC/DC变换器法, 可实现将串联超级电容器总电压对其中电压较低的单体进行充电, 从而实现单体间的电压均衡。

采样控制器控制工作重点为12节单体间的电压均衡:采样控制器设定均压阈值 (小于平均电压的特定值) , 当单体电压小于均压阈值时, 采样控制器通过电压驱动电路触发均压装置, 直至该节单体电压大于均压阈值。

4 试验结果和分析

采样控制器单体电压测量试验数据如表1所示, 实际值由五位半电压表直接测量单体两端得到。

通过试验数据可知, 采样控制器电压测量数据误差较小, 但存在一定系统误差, 可对运行数据进行分析, 然后通过软件进行修正。

由于储能装置管理系统对温度精确度要求不高, 采样控制器选择NTC热敏电阻进行测量, 实际误差<2℃, 满足系统应用要求。

观察采样控制器工程应用情况, 电压、温度采样及均压控制效果达到预期效果。

5 结语

超级电容器储能装置应用的关键是解决工作温度和电压均衡问题, 储能装置规模越大, 设计及应用中困难就会越多。可靠的储能装置管理系统是超级电容器应用的前提, 涉及难点包括散热通风、电压均衡、绝缘设计、故障监测与处理等多个方面。

摘要:在超级电容器工程应用中, 电压、工作温度是影响使用寿命和应用安全的重要因素。针对该应用特点, 设计了一种基于超级电容器应用的采样控制器并给出应用效果。

关键词:超级电容器,电压,工作温度,采样控制器

参考文献

核酸采样员心得 篇2

幸好远大团队非常团结给力,特别是共产党员万群英、唐奇琳带头模范,培训和带领医院入党积极分子、团队成员,每天完成上级按班的任务,作为医院党支部书记最开心的就是,经常收到街道、村委领导对我们团队的表扬与肯定!最感动的就是团队的团结互助精神,采样过程中经常是年轻人担心年纪大的同事耐受不好,争取多干;年纪大的又担心年轻人太瘦了吃不消……我几度红了眼眶,我们的爱一直在流动!

看着大家确实辛苦,外出采完核酸回来,又要加班加点,所以护理专业出身的我,也主动参加培训,参与一线采核酸工作。4月13日下午四点准时到张槎大富文化广场采样。工作结束后虽然很累,但我还是想跟大家分享一点心得:

一、采样过程中,有个别人是很紧张的,我们可以有个3秒的停顿动作,配个微笑眼神,明显感觉到受检者的放松。

二、对于2~3岁的小朋友,有的勇敢、有的害怕,我们可以都不吝啬的给他们竖一个大拇指,孩子们都很开心,配合度高。

三、不少居民未能直接暴露采样部位,但当采样签触碰舌根时,咽喉部有一个恶心动作,这时应迅速刷两侧扁桃体采样。

四、对于只有2、3个月的宝宝,我会换双手套,因为要固定小嘴或使用压舌板,避免手上冰冰湿湿的,感觉也安全些。

采样控制器 篇3

前言

污染源监测与环境监测密不可分。我国的环境监测工作始于20世纪80年代。在环境监测工作开展的初期,我国就开始有组织地推动环境监测质量保证和质量控制工作,以普及质量保证和质量控制基本知识、制定环境监测技术规范、建立监测方法、研制和生产环境标准样品与质控样品为依托,以质量控制考核和技术培训为主线,逐步探索出一条适合中国国情的质量保证工作路线。从上世纪90年代开始,我国环境监测系统开展计量认证工作,在90年代后期,为我国加入WTO以后和国际接轨构建桥梁,使实验室认可工作得到有效地开展。当前,我国大部分环境监测站在计量认证的基础上,省市级环境监测站在实验室认可的前提下,有些环境监测站都通过了实验室认可。

污染源废水监测的质量控制

◎采样要点分析

专业监测人员在对废水的类型、分布、控制措施以及排放点位了解透彻的前提之下,才可以安排布设监测点位的工作。其中要注意,一些污染危害性较强的采样点设置应不同于普通的外排口,最好是车间排放口。

有一部分人认为:在实际监测过程中,只要把按照计划布置好的监测点位取样就没问题,可事实却没那么简单。在一定程度上,是因为监测点位仅仅是整体中的一环,而其它环节还包括水质的变化、流量等等。因此,在做好取样工作的同时,还要密切观测水质的其它变化,以便于即时掌控情况,起到监测作用。

◎监测对象

现场监测时,对企业生产工况的了解并记录是容易被忽视的方面。只有在正常工况条件下采样,才能保证样品的代表性。如:建设项目环保验收监测,生产负荷要达到设计能力的75%以上。

◎监测人员的素质、样品采集及仪器工作

1、监测人员

事实上,由于目前环境保护形势日益严峻,所以监测人员身上的担子也就越来越重了。但是恰恰在此种情况下,一些人手较为缺乏的基层监测站对于临时工的培训工作做的十分不到位。这严重影响了环境监测的质量。所以,对于临时工也要按照持证上岗的原则进行要求,以免造成不必要的麻烦。

2、样品采集

污染源废水样品成分复杂,如果混用采样容器,极易产生交叉污染。建议使用一次性容器,并与地表水采样容器分开。另外,采集污染源废水样品时,要尽量避免中间环节,以减少采样器具的污染,如用于分析粪大肠菌群的水样,最好用采样瓶直接灌装,不要使用采样桶或采样勺。水样采集完毕后,在运输过程中因震动、碰撞易导致损失,所以最好将瓶装箱。

3、仪器维护

现场监测仪器如:便携式pH计、转浆流速仪等,由于长期接触废水,会产生记忆效应或元件损坏,应在每次使用后,及时清洗并定期送检。

◎在线比对监测

一些监测人员认为比对监测的目的是对在线监测仪的技术性能进行检验,仪器是否过关,这样的理解是不正确的。比对监测的目的是为仪器选型及系统验收、质量监督和监测技术提供依据。比对监测需要特别注意的是:每次监测时,手工监测与在线监测数据对不少于3对;采样时间和采样点位应保证一致;尽可能保证比对样品均匀一致。但实际操作时手工采样与系统进样很难同步,李艳红等建议为减少采样环节的误差,在线监测系统应配置独立的采样系统。

污染源废气监测的质量控制

采样前要先进行现场勘察,选择监测人员能安全到达并符合技术规范的位置开设采样孔。应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位,采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径和距上述部件上游方向不小于3倍直径处。对矩形烟道,其当量直径D=2AB/(A+B),式中A、B为边长。但是在现场测试中,经常遇到空间位置有限、烟道不规则的情况,很难满足上述要求,为取得有代表性的样品,可选择比较适宜的管段采样,采样断面与弯头等的距离至少是烟道直径的1.5倍,并适当增加不同方位的采样孔、采样点数目和采样频次,采样断面的气流速度最好在5m/s以上。

由于水平管段烟尘颗粒物分布不均匀,有自然沉降作用,使样品产生误差,所以采样位置应优先选择在垂直管段。另外,为了操作人员的安全、方便,还应设置牢固的工作平台,测孔位置较高时,要安装永久性扶梯,尽量避免使用直梯。

监测人员在打开采样孔前,一定要了解烟道内是正压还是负压状态,如果是正压,在开启时操作人员切不可面对采样孔,而应站在侧面,以免被高温含尘烟气伤害,插入采样管后要立即用耐温布堵好,若是负压较大,采样孔打开后会产生刺耳的啸叫声,操作人员要戴好护耳罩,采样孔要随时用耐温布堵好孔隙,以防空气或物品被吸入烟道中,而影响监测结果或造成其他损失。

结语

目前,质量保证以及质量与环境监测质量保证控制相关技术已经在我国得到了有效地发展。在这种情况下,要与国际通行的八项质量管理原则紧密地结合在一起,并且对国外的成功经验进行借鉴,全面有效地开展环境监测质量管理工作,从而使中国特色的环境监测质量管理理论得以形成,并且得到有效地完善和健全。这样的话,相关工作人员可以接受到更有效的指导和帮助。这项工程是比较系统性的,污染源监测采样与质量控制和环境监测的各个环节的所有工作人员之间都有着密切的联系,只有质量管理人员队伍的建立足够完全和健全,才能够对监测活动事实有效地监控,从而使监测数据的准确性和完整性得到一定保证。

采样控制器 篇4

在以往的A/D器件采样控制设计中,多数是以单片机或C P U为控制核心,虽然编程简单,控制灵活,但缺点是控制周期长、速度慢。单片机的速度极大的限制了A/D高速性能的利用,而F P G A的时钟频率可高达100MHz以上。本设计以高集成度的芯片为核心,进行时序控制、码制变换。具有开发周期短、灵活性强、通用能力好、易于开发、扩展等优点。既降低了设计难度,又加快了产品的开发周期[1]。Verilog HDL是硬件描述语言的一种,可用来描述一个数字电路的输入、输出以及相互间的行为与功能。其特有的层次性——由上而下的结构式语法适合大型项目的设计,并且修改方便、移植性强,其源代码已成为一种输入标准,可用于各种不同的EDA工具[2]。

由于FPGA本质上仍是数字逻辑电路,当需要控制模拟量时,就必须在外围增加A/D转换,进行相应控制。与微处理器或单片机相比,F P G A更适用于直接对高速A/D器件的采样控制。许多文献介绍了A/D器件与F P G A接口将模拟电量转换成数字量输出接口的A/D转换器正在朝着低功耗、高速、高分辨率的方向发展[3]。本模块中选用AD7685,AD7685是一种16位模数转换器,具有性价比高、精度高、能耗低、转换速度快等优点,广泛应用于数据采集、仪器仪表、过程控制等领域[4]。本文主要介绍了AD7685的工作原理、性能指标及基于FPGA的A D 7 6 8 5采样控制器的设计方法。

2 AD7685芯片简介

AD7685是Analog Device公司生产的一款16位、电荷再分配、逐次逼近高速、低功耗的模数转换器(ADC),它在20khz条件下具有93.5d B SNR的优异性能,具有250ksps采样速率。并且其INL误差典型值为0.6LSB(最大值为2LSB)。AD7685采用2.3V至5.5V单电源(VDD)供电。该器件内一个低功耗、高速、16位无效码采样A D C、一个内部转换时钟和一个多功能串行接口端口,还集成了一个低噪声、宽带宽、短孔径延迟的采样保持电路。在CNV上升沿,该期间对IN+与IN-之间的模拟输入电压进行采样,范围在0 V至R E F。基准电压(REF)由外部提供,最高可设置为电源电压[5]。

图1是AD7685的管脚配置图。AD7685在管脚设计上是非常简单的,IN+,IN-为差分模拟输入端,REF为电压基准输入端,VDD,VIO,GND分别为模拟和数字电源输入端,SDI,SDO,SCK为串行接口,CNV为转换输入端。A D 7 6 8 5是基于电荷重分配原理产生模拟电压输出的逐次逼近型A D C。图2展示了AD7685的内部原理。电容型的ADC由两组相同的16个按照二进制加权排列的电容阵列组成,然后连接到比较器的两个输入端。

在采样阶段,SW+和SW-闭合,连接到比较器的输入端的电容阵列通过S W+和S W-连接到A G N D。所有自由的开关连接到模拟输入,此时,电容阵列主要作为采集IN+和IN-输入的模拟信号的采样电容。当采样完成,CNV输入变为“高”,一个转换被初始化。当转换开始,SW+和SW-首先为“开启”,两个电容阵列从模拟输入断开,连接到G N D。因此,在采样结尾处捕获的IN+和IN-的输入差分电压输入到比较器的输入,引起比较器的不平衡输入。通过切换GND和REF之间的电容阵列开关,比较器以二进制权重电压步进(V R E F/2,VREF/4...VREF/65536)。通过控制逻辑触发这些开关,从MSB开始,通过比较器来获得平衡条件。这个过程完成后,芯片进入省电状态(其实,这也是该芯片低功耗的一个原因之一)返回到新的采样阶段,控制逻辑产生A D C的输出码反映模拟输入信号,同时产生B U S Y信号指示A D C转换完成。由于AD7685具有内部的时钟信号SCK,不需要外接时钟[5]。

3 电源及采样模式的设计

3.1 电源的设计

AD7685支持从2.3V到5.5V的宽电源输入。它有两个电源管脚VDD和VIO:ADC核电源VDD和数字IO接口电源VIO。VIO可以支持从1.8V到VDD的电源输入。为了减少电源数量,VDD和VIO在设计中可以使用同一个3.3V的电源。同时为了提高电源的质量和保证稳定性,在V D D和V I O引脚处分别连接一个到G N D的10u F和0.1u F的去耦电容。

如图3AD7685的模拟输入端等效电路,在模拟输入端I N+和IN-,AD7685提供了两个保护二极管,提供E S D保护。在设计的时候要保证模拟输入信号不能超过电源0.3V,因为这会导致这些二极管正向偏置和导致二极管击穿。这些二极管可以承受最大130m A的正向偏置电流。例如,当输入缓冲器电源和VDD不同时,就会产生这样的问题。在这样的条件下,需要使用受控短路电流输入缓冲器来保护ADC[5]。

3.2 串行接口的设计

AD7685采用灵活的串行接口模式。在/CS模式时,它兼容于SPI,QSPI,数字主接口和DSP,例如Blackfin ADSP-BF53X或是ADSP-219X。串行接口支持3线或4线模式。3线方式主要使用CNV,SCK和SDO信号,缩减了线路连接,方便了信号隔离应用。4线接口使用SDI,CNV,SCK和SDO信号,允许初始化转换的CNV信号和读回时序信号SDI独立设计,这对于低抖动采样或是同步采样设计非常有好处。同时AD7685还支持菊花链接口方式来设计多个ADC,减少IO口占用。图4为/CS模式的3线无占用指示的连线图。在这个电路设计中,SDI端连VIO,CNV连FPGA的CONVERT控制采样,SCK端与F P G A的CLK端相连为时钟端,SDO与FPGA的DATA IN相连为输入的16位数字信号数据。

3.3/CS模式3线采样原理

在该模式下,SDI端与VIO连接为高电平,CNV上升沿触发,转换开始,强制SDO端为高阻状态。一但转换开始,无论C N V处于什么状态,转换都将进行到结束。但C N V必须在最小转换时间之前回到高电平并维持高电平到最大转换时间,避免产生占用信号指示。当C N V变为低电平,数据信号的最高位到达S D O脚。连续的数据信号在序列时钟SCK的下降沿的触发下产生。第16个SCK下降沿或CNV变为高电平数据输出完毕,无论哪一先出现,S D O变为高租状态。

4 AD7685采样控制电路的设计方法

根据AD7685工作原理设计的采样控制器模块图如图6所示。

其中clk,datain,cnv分别与AD7685的引脚SCK,CNV,SDO相对应;rstn为复位信号,低电平有效;dataout为采样控制器的输出数据。

根据AD7685的工作时序,利用Verilog HDL语言编写AD7685的控制电路程序,调用FPGA片上资源实现片上FIFO缓存,达到数据缓存的目的[6,7,8]。其源程序的部分代码如下:

调用FPGA的片上存储器,打开宏模块向导管理器,选择FIFO宏模块,设置FIFO的宽度、深度及控制信号,设置FIFO的模式及外部属性。完成FIFO宏模块的生成,接下来把相应文件添加到工程中,并将FIFO模块实例化。图7为该设计在Quartus II中的仿真结果。与AD7685的工作时序一致。

采用自顶向下的开发模式,在顶层只做例化,底层模块做逻辑。本控制器包括两个模块,一个是AD7685的控制模块,另一个为FIFO缓存模块,模块的顶层连接如图8所示。

Quartus II的仿真测试后,进行引脚锁定并下载至Alter公司的FPGA器件Cyclone系列EP1C6Q144C8[9]和G W 4 8 E D A教学试验系统进行硬件测试,证明该电路设计实现了AD7685的采样控制器电路的功能,电路工作状态良好。

5 结束语

采用EP1C6Q144C8芯片实现对A/D转换器的采样控制,充分利用了FPGA的高速度和高可靠性,从而解决了传统中用单片机控制时速度慢的问题。FPGA具有灵活的编程方式,简单方便的编程环境,易学易用,大大提高工作效率,缩短研制周期。本文阐述了利用FPGA目标期间设计的一个AD7685采样控制器,实践证明所设计的电路工作稳定、可靠。本设计可用于高速应用领域和实时监控方面[9]。

摘要:针对高速模/数转换器件采用单片机控制存在的问题,结合AD7685的工作原理,采用FPGA控制A/D转换器工作,利用Verilog HDL硬件描述语言采用自顶向下的开发模式设计了AD7685采样控制器,并调用FPGA内部逻辑资源搭建而成的FIFO做为缓存。文中介绍了如何生成FIFO宏模块及其调用方法,同时给出了部分程序代码及采样控制电路在QuartusII软件下的仿真结果,并通过Alter公司的FPGA器件EP1C6Q144C8和GW48 EDA教学试验系统来实现A/D采集控制器。实践证明设计的电路能够稳定、可靠的工作。本设计可用于高速应用领域和实时监控及数据采集等方面。

关键词:AD7685,Verilog HDL,Quartus II,FPGA

参考文献

[1]胡远望.基于VHDL的高速串行AD转换器控制器设计与实现[J].常州信息职业技术学院学报,2007,6(1):29-30.

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[3]潘松,王国栋.VHDL实用教程[M].成都:电子科技大学出版社,2001.

[4]朱维军.AD7656及其在电力系统测控中的应用[J].电工材料,2007,(2):48-49.

[5]Evaluation Board For AD768x/AD769x/AD794x/AD798x.PR05105-0-3/07(PrG)[EB/OL].http://www.analog.c o m/s t a t i c/i m p o r t e d-f i l e s/e v a l_b o a r d s/EVAL_AD76XXCB_8_10_pin.pdf

[6]夏宇闻.复杂数字电路与系统的Verilog HDL设计技术[M].北京航空航天大学出版社,1998.

[7]袁文波.FPGA应用开发从实践到提高[M].中国电力出版社,2007.

[8]俞宗佐.基于FPGA的高速A/D转换控制模块的设计[J].内蒙古大学学报,2006,37(4):455-458.

采样员工作总结 篇5

20xx年,抽样工作的重点有所转变,所以20xx年的抽样任务主要是以长春市食药局为主,另外还接触到了吉林省参茸办和吉林市环保局以及延边州食药局的抽采样工作,下面就将我20xx年的工作情况做简要汇报:

一、长春市食药局委托抽采样任务

20xx年的长春市食药局抽检任务主要分为两个部分:

第一部分是长春市及其外五县的企业抽采样任务,今年我共走访32家重点企业、24家小作坊和26家普通企业,其中完成了65批次的抽采样工作。

第二部分是长春市市内以及九台双阳区域的抽采样任务,今年我参与并完成了1632批次的市抽任务。

二、延边州食药局委托抽采样任务

20xx年8月起,我参与到延边州食药局抽采样任务工作中,共计完成了294批次的延边州抽采样任务。

三、吉林省参茸办委托抽采样任务

20xx年7月起,开始人参的抽采样任务,我所参与的抽采样区域有柳河、通化、集安等地区。共计完成了127批次人参、土壤的抽采样任务。

四、吉林市环保局委托的环境抽采样任务

今年的环境抽采样任务是吉林市南三道的垃圾场和大顶子村的大顶子山,也是这一年中比较艰苦的一次任务,却也是收获最多的一次。正是这次任务让我对工作有了新的认识,认识到自己对于环境抽采样工作能力的不足。

深海生物采样工具研制报告 篇6

关键词:深海 生物采样 工具

Abstract:Collection of biological samples at different depths in the sea,is an important content of modern Oceanography research.With a variety of marine scientific research and development and utilization of marine resources unceasingly thorough,how to quickly,easily and effectively to marine organisms were sampled,marine biological sciences research samples to obtain the first hand,the biological resources of the comprehensive understanding of certain areas,has become a pressing matter of the moment.Supported by the national"863"plan "deep-sea biological sampling tools development"project,its development objectives are:the key breakthrough deep-sea biological samples collected in situ observation and colonization culture,kernel technology and equipment involved in research and development of biological resources;series of R & D is suitable for carrying people submersibles,ROV platform for sampling and working tools;to establish a set of deep seabed ecological long-term observation system,the development of deep-sea self-contained in situ biological colonization culture engineering prototype,and complete the experiment on the sea;get a group of genes,technology,process and other related patents.Through the research projects a substantial increase in China's deep-sea biological resources research and development technical level and the ability of independent innovation,to ensure the sustainable development and utilization of resources.Content of the research include:seabed microbial mat sampler,suction pump large biological sampler,trap type large biological sampler,radio network type large biological sampler,shovel prizing large biological sampler,combined biological transfer box,ship borne anaerobic/holding pressure transfer device,the standby energy and control pod.Topic in the year 2014 completed the study some key technical tools for sampling of various types of deep-sea creatures,the main equipment are completed prototype trial manufacture and debugging,part of the equipment of the practical application of maritime and obtain the relevant biological samples.This report discusses in detail the process of design scheme of various types of sampling and the main development tool,and record the debugging and the test results and the direction of improvement provides an important technical basis for subsequent development project.

Key Words:Deepsea;Creatures sampling;Tools

环境监测现场采样过程质量控制研究 篇7

环境监测过程中的质量保证是一项十分重要的工作, 涉及到环境监测数据的准确性和可靠性与否和环境监测报告的综合评价是否科学合理。在前期的采样过程中, 由于现场环境的限制, 使得数据质量的控制比起实验室数据的质量控制更为困难, 更需要引起我们环境监测工作人员的高度重视。

1充分发挥环境监测现场质量监督员的作用

现场监督员专职负责检修现场的监测设备的运行是否正常, 排除可能出现的异常, 具体来说包括检查大气采样器的流量是否准确, 水样的固定剂是否变质, 固体废弃物的焚烧设施的烟尘排放是否达到对空气的无害化, 避免二次污染的发生。在进行采样或现场检测时, 由现场质量监督员全程监督, 并按照规定规范填写《环境监测现场质量监督记录表》, 在完成检测活动后存入档案备查。

2认真落实环境评审责任制, 不折不扣的执行整改措施

建立完善的环境监测质量管理体系, 由质量管理室全面负责现场检测过程中设备和人员的管理, 并对客户的满意度作专项调查, 实施阳光透明的政策, 杜绝暗箱操作, 让污染源企业的负责人必须限期整改, 同时加强监测人员队伍的自身职业道德建设, 增强拒腐防变的意识, 以高度的责任心做好本职工作。采样过程中环境监测人员一定要按照指定的操作步骤依次操作, 对于使用后的容器, 应及时的清洗干净, 并保持干燥, 以备下次再用。监测人员必须熟悉采样技术规范, 具备相关环境监测技能知识。采样记录的填写一定要完整, 保证整个采样过程的操作严谨规范, 尽最大可能减小采样误差。现场的采样过程后, 监测人员要对仪器进行清理检查, 与同组成员做好工作对接, 保证样品顺利入库。

3采样的仪器设备必须可靠, 具有良好的可信度

采样仪器设备的适用范围, 量程, 灵敏度, 分辨率, 稳定性, 准确度, 基准的选取对测量结果的精确性有至关重要的影响, 每台仪器和设备都要建立相应的档案, 定期送交质量部门检定, 校准, 还需要建立设备的出入库记录, 对其流转进行严格的控制, 如发现损坏, 故障, 改装和维修要有相应的记录, 确保仪器能正常工作。

4严格执行质量控制体系

采样过程中要严格执行质量控制体系, 以得到准确的数据和可靠的结果。下面仅对大气监测采样过程中的质量控制作较详细的说明, 其他可以类似处理。 (1) 采取正确的现场采样方法, 要根据待测物在污染源附近空气中存在的状态, 以及采样点的工作状况, 正确的采取具有代表性的污染空气。 (2) 采样点的选择在质量控制方面要求是应选择车间空气中有害物质浓度最高或者劳动者接触时间最长的区域的下侧, 采样高度则是劳动者工作时的呼吸高度。这样得出的结果才能更有说服力的证明职业危害的程度。 (3) 采样对象选择的控制需要根据检测的目的和具体的检测手段来确定, 在质量控制方面, 可以选取不同的工作岗位的, 工龄长短不同的劳动者进行调查, 在数量上要求每类的人数要相同。 (4) 质量控制对采样时间选择的要求是需要确保采集到的待测空气的量能满足检测方法的需要, 即样品中的待测物的量正好处于最佳测定范围之内。在评价职业危害时, 采样时间一般为15分钟以下, 这是由大气采样器的最佳测定范围所决定的。 (5) 在采样流量控制方面的中重要的要求就是气流一定要均匀, 这样大气采样器的指针才能稳定指示, 便于后续的分析处理数据。

5采样记录规范化

为了保证质量控制的效果, 采样记录应当按照质量控制文件的统一格式, 如实记录环境检测现场中发生的事项正确清楚填写, 不允许涂改, 采样记录还应要妥善保存, 以备之后查询。持续发展战略已经成为全人类共识的今天, 环境友好, 和谐共生已是全人类的共同追求, 作为环境监测工作人员的我们应该感到欣慰, 因为我们是绿色节能, 低碳发展的践行者, 我们的付出是值得的。在当前的现场采样过程中, 加强对环境监测的质量管理控制, 就要提高对环境监测管理工作重要性的认识, 切实把质量控制贯彻环境监测工作的全过程, 建立健全科学合理的环境监测质量管理体制并使之有效的运行和持续的改进, 积极开展环境监测学术讨论活动, 促进环境监测人才队伍正规化建设, 环境监测工作人员要积极与相关科研院所开展产学研结合的有效合作, 全面提升环境监测管理工作水平, 为环境执法部门的决策提供科学的依据。

6结语

环境监测的质量是各级环境监测站的生命, 质量控制是环境检测过程的一项重要的基础性工作。环境监测人员要深入探讨, 研究现场采样过程中的每一个环节, 树立高度的责任心, 努力提高操作技能及对现场数据的判断能力, 科学规划现场采样过程的方案, 实现有效的质量控制, 保证环境监测数据具有代表性, 准确性, 精密性, 可比性和完整性, 发展更加先进的质量控制技术, 更好地为环境监测和人类的未来社会发展服务。

摘要:现场采样是整个环境监测过程最重要的环节, 现场采样质量的好坏直接影响环境监测问题。详细分析环境监测现场采样过程中如何有效控制采样质量, 以供参考。

关键词:环境监测,现场采样,质量控制

参考文献

[1]杨敢, 邱福文, 吴应堂.环境监测现场采样中质量管理的实用方法[J].资源节约与环保, 2012, (3) :99-100.

[2]曾曜.浅论环境监测现场采样过程中的质量管理[J].科技信息, 2012, (18) :56-57.

[3]范睿.浅论环境监测现场采样过程中的质量管理[J].金山, 2012, (7) :144-145.

入场汽车煤智能采样控制系统的设计 篇8

煤是焦化厂炼焦、电厂和钢厂等企业的主要原料和能源,其质量的好坏直接影响着产品的质量。这些企业早期采用人工取样方式检测入场煤的质量,但采用该方式工人的劳动强度很大,且效率很低。之后,各企业把取样环节改为机械取样装置,该类采样装置包括电气控制系统和行走机构,行走机构由大车和小车组成,其特征:小车上装有采样系统,采样的数量及采样点的选择由操作人员通过控制手柄现场决定。这种改进的技术在一定时间内取得了较好的效果,但仍然很难解决入场煤的弄虚作假问题。针对这一现状,笔者选用安阳市鑫达自动化工程有限公司生产的机械采样装置,设计了一套入场汽车煤智能采样控制系统,实现了入场汽车煤的自动采样检测。

1 系统总体结构

入场汽车煤智能采样控制系统由机械采样装置和控制系统2个部分组成。

1.1 机械采样装置

机械采样装置由大车、小车及采样头组成。大车沿车道方向移动,小车沿与车道垂直方向移动,采样头沿垂直方向移动。其中,采样头是机械采样装置的关键设备,既要满足煤质复杂情况下的采样要求,又要满足机械采样装置在整个冬季的投入率,因此,采样头的选型直接关系到整台设备能否正常投运。安阳市鑫达自动化工程有限公司生产的机械采样装置的采样头为全断面螺旋式采样头,煤由内筒短螺旋向上输送并经采样筒上口排出,在没有到达预定深度前,可以形成一个由样料队采样螺旋及筒体的干洗过程,保证每次采样都不混样。

1.2 控制系统

控制系统主要由车厢定位选点子系统、采样点坐标转换子系统、现场控制子系统、数据库子系统、通信子系统等部分组成,如图1所示,实现了入场煤采样工艺全过程的PLC全自动控制以及实时监控、数据采集、设定采样方案、历史记录存档、报表和打印等功能。本文重点介绍定位选点子系统、采样点坐标转换子系统和现场控制子系统。

2 车厢定位选点子系统

车厢定位选点子系统是实现整个智能采样控制系统的关键,其中,车厢定位算法的优劣关系到系统采样控制功能的成败。通过调研、比较目前的各种车厢定位方案,该子系统决定采用数字图象处理的方法获取运煤汽车车厢在采样现场的坐标,从而确定车厢位于采样现场的区域,然后在该区域内按规范生成随机采样点,最后将这些采样点在图片上的坐标值转换为现场采样点的物理坐标值。

2.1 动态图象捕捉功能的设计

动态图象捕捉功能在视频实时性、分辨率、周围环境的洁净度以及环境光照等方面要求较高。另外,为了便于车厢定位,还要优化确定摄像头的安装位置。因此,该功能的实现采用以下方案:

(1) 为减小环境光照对拍摄图象质量的影响,在采样区上方用铁皮制作顶棚,顶棚离地面高度为9 200 mm;(2) 在采样区上方的中间位置架设摄像头,如图2所示,实时获取待检运煤车辆的现场位置图象;(3) 摄像头开机启动后,其视频输出信号经视频采集卡输入到计算机系统,连续获得摄像头捕捉到的动态图象数据,并将该数据连续输出到前台应用程序指定的窗口区域中;(4) 当车辆停稳后,操作员启动车厢定位选点子系统,从动态视频中自动获取1帧图象,并保存为1张640×480的.bmp图片。

2.2 车厢自动定位、选点功能的设计

车厢自动定位根据动态图象捕捉子功能获得的采样现场图片,使用数字图象处理技术识别出煤车车厢在采样现场图片中的位置(区域),然后将该区域作为生成随机采样点的约束条件,按规范随机产生采样点。

2.2.1 车厢自动定位算法

该子系统中车厢自动定位算法选用基于模糊边缘检测算法。Pal.King提出的第一个模糊边缘检测算法存在不少缺陷,在此基础上,学者们相继提出了各种改进模糊边缘检测算法[1,2,3,4]。其中,参考文献[3]提出的多层次边缘图象的快速模糊边缘检测算法具有较好的抑噪及边缘检测效果,且实时性较高,基本满足现场实时性的严格要求,但是该算法在车厢自动定位的应用过程中仍存在一些不足,如图象中一部分本应增强的灰度级没有被增强,不应增强的灰度级却得到了很大的增强,影响了下一步的边缘检测效果。因此,该子系统采用了在参考文献[3]算法的基础上,结合传统分割算法而得出的一种改进模糊边缘检测快速算法,当目标区域的面积大于整幅图象的30%时,性能达到最优[5,6],该算法详见参考文献[7]。

2.2.2 随机采样点生成功能的设计与实现

当车厢成功定位后,系统自动调用随机采样点生成模块,在车厢区域范围内随机产生采样点。采样点的数量及采样点的分布需符合相应规范。

采样点的数量随运煤车吨位的不同而变化,一般为2~5个,每10 t增加1个采样点。采样点分布规范:将所得到的煤车车厢区域划分为5个相等的区域,在每个区域只能随机生成1个采样点。根据行业采样选点规范:当有2个采样点时,分别在第二、第五区域生成;当有3个采样点时,第一个采样点必须在第一区域生成,第二个采样点可在第二或第三区域生成,第三个采样点可在第三或第四区域生成;当有4个采样点时,应分别在第一、第二、第四、第五区域生成;当有5个采样点时,每个区域生成1个点。确定生成采样点的区域之后,利用随机函数在该区域产生坐标值。图3为采样区域内生成3个采样点的示意图,其中白色方框为采样点。

3 坐标点转换子系统

车厢定位选点子系统生成的随机采样点的坐标值以像素为单位,称为随机采样点屏幕坐标。因此,需要设计相应的算法,实现屏幕坐标到现场物理坐标的转换。具体的转换算法如下所述:

(1) 定标。由于摄像头距车厢底部8 300 mm,近似认为每度所对应的像素点个数相等(设摄像头俯视角为72°),通过换算可知:1个像素点对应72°/640,1个像素点对应的物理长度为

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(2) 确定采样头原点(采样机复位停机后的位置)在屏蔽坐标系中的坐标(cx,cy)以及相对于图片中心原点O的坐标(cxo,cyo),求出(cxo,cyo)相对于图片中心原点O的物理坐标(PCXO,PCYO)。

(3) 建立以采样头原点为原点的坐标系CX-CY。

(4) 设某个随机采样点的屏幕坐标为(x,y),通过坐标变换转换为相对于图片中心原点O的屏幕坐标(xo,yo);根据定标将该屏幕坐标(xo,yo)转换为相对于图片中心原点O的物理坐标(PXO,PYO);最后将其转换为 CX-CY坐标系中的坐标。

算法误差分析:该算法误差的引入主要有以下两种情况:

(1) 摄像头视角及车厢高度h引入的误差:如图4所示,设某个随机采样点P1相对于中心点O的X轴向坐标为X1(实际坐标),由于摄像头的固有视角,从摄像头看其在车厢底面的投影点为P2(X轴向坐标为X2),有:

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而tg α=X1/(8 300-h),则有:

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这时,X2为P1的视觉坐标值。从式(3)可知X2>X1,引入了误差X2-X1,且当θ增大时,误差随之增大。

(2) 定标引入的误差:采用的定标认为每度所对应的图片上像素点的个数相等,而实际上应为所对应的弧长相等。因此,设P1的屏幕坐标为X2,经过定标可计算出其对应的圆心角为

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实际对应的圆心角应为

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实际采样时对应的坐标为

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由此可知,X2增加时,误差随之增大,但是该误差与摄像头视角及车厢高度h所引入的误差方向相反。因此,总采样误差为

ΔX=X1-X′2=(8 300-h)×X2/8 300-

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正是由于这2个部分的误差方向相反,在很大程度上可相互抵消。因此,总误差基本上可以达到控制要求。

4 现场控制子系统

现场控制子系统是整个系统的最底层部分。该子系统从车厢定位选点子系统及坐标转换子系统获得采样点坐标,控制机械采样装置实现采样功能。

4.1 系统硬件设计

根据入场汽车煤智能采样控制系统的要求,测控点分布如图5所示。系统共有9个接近开关(大车原点、小车原点、大车左限位、大车右限位、小车前限位、小车后限位、升降上限位、升降下限位、升降下极限位)及1个紧急停车开关量输入信号(DI)、4个测量大车和小车移动的2个正交旋转编码器(编码器1a、编码器1b、编码器2a、编码器2b)到高速计数器的开关量输入信号、10个开关量输出信号(大车右移、大车左移、小车后退、小车前进、取样上升、取样下降、螺旋反转、螺旋正转、料门、紧急停止指示)。

现场控制子系统选用西门子S7-200系列PLC(CPU 224)和输入/输出混合扩展模块EM223构建PLC硬件模块。大车和小车的移动由2个10 kW的电动机带动,采样头的升降、旋转由2个2.2 kW的电动机带动。旋转编码器选用200线的编码器。

4.2 系统软件设计

该子系统软件包括3个部分:主程序MAIN及2个子程序SBR_IN和SBR_COMPUTE。定义的主要符号如表1所示。主程序MAIN流程如图6所示;子程序SBR_IN用于初始化PLC,计算大、小车当前的位置及相对各自原点的偏移量,最后对“大车左移T”等中间变量赋初值,其流程如图7所示;子程序SBR_COMPUTE基于大、小车当前位置及“程序控制”的6种状态,通过计算及逻辑对系统进行操作控制,其流程如图8所示。

5 结语

入场汽车煤智能采样控制系统采用数字图象处理技术实现车厢定位,然后在定位区域内生成随机采样点,再将随机采样点的坐标值传向现场采样控制子系统;现场采样控制子系统的软件设计基于各个状态之间的转换。该系统已得到实际应用,结果表明该采样系统可靠性高,操作简便,成本低,可有效解决入场汽车煤的掺假问题,取得了良好的经济效益。

参考文献

[1]张强劲,李兴宽,张丽莲.改进的模糊竞争边缘检测方法[J].昆明理工大学学报:理工版,2006,31(4):50~53.

[2]刘金华,唐竟新,龙图景.一种改进的模糊边缘检测快速算法[J].系统仿真学报,2003,2(2):273~274.

[3]李会军,宋爱国,黄惟一.多灰度层次图象的快速模糊边缘检测算法[J].数据采集与处理,2005,6(2):135~138.

[4]TIZHOOSH H R.Fast Fuzzy Edge Detection,FuzzyInformation Processing Society[C]//Proceedings.NAFIPS.2002 Annual Meeting of the NorthAmerican,2002,New Orleans:239~242.

[5]张祖勋,吴军,张剑清.一种基于线空间的直线抽取算法研究[J].武汉大学学报:信息科学版,2004,3(3):189~194.

[6]RISHIR R,CHAUDHURI P,MURTHY C A.Thresh-olding in Edge Detection:a StatisticalApproach[J].IEEE Tran on I mage Processing,2004,13(7):927~936.

伺服控制系统变采样周期问题的研究 篇9

关键词:伺服控制系统,变采样周期,延迟,指令补偿

1. 引言

仿真测试转台 (简称转台) 是在实验室条件下, 复现飞行器姿态运动的物理设备[1,2,3]。其功能是为飞行器的角位置或角速度的敏感部件 (如导引头、陀螺仪等) 提供一个仿真工作环境, 以便考察飞行控制系统在接入实物时的工作性能。

数字伺服系统控制器设计的任务是设计离散控制器使得闭环系统内稳定且具有所期望的控制性能。采样控制系统的分析与设计方法主要有两种[4], 即间接设计方法 (Indirect Approach) 和直接设计方法 (Direct Approach) , 间接设计方法主要是传统的设计方法, 包括模拟设计方法和离散设计方法。根据伺服系统的特点, 先测试系统的频率特性, 得到系统特性, 在根据连续性能指标设计连续控制器, 再基于某种数字离散化方式得到数字控制器[5]。一般的计算机控制系统都是匀速采样的控制系统, 匀速采样在数字控制时钟延迟情况下, 控制器计算得到的D/A值会发生跳变现象, 严重时会损坏转台自身和承载设备。本文就这一问题, 以某型高精度伺服转台为背景, 对系统指令信号采取非等间隔的采样, 设计控制方案。

2. 系统结构及数学模型

转台控制系统结构图如图1所示:

图中, θr (t) 为给定转角指令, θ (t) 为实际输出转角。系统采用KEB驱动器和无刷直流力矩电机作为驱动元件, 光电码盘作为测角元件, PCL-833为增量计数卡。

对于转台伺服控制系统而言, 最后实现的是位置闭环, 因此转台伺服控制系统的机理模型可近似为

为了得到系统的对象模型, 只需辨识出传递函数中的Kp、τm和τe三个参数, 其中Kp、τm和τe分别为增益、机电时间常数和电磁时间常数。

3. 改进控制方案

对于系统 (1) , 我们采用经典PID控制器设计方法。离散控制器的采样周期为0.5ms, 由于存在计算机时钟定时延迟问题, 使得所设计的控制器在指令等间隔采样输入下系统个别点出现饱和现象。

转台控制系统中的延迟主要来源于两个方面:一方面矢量控制型驱动器对模拟口采样频率较低, 另一方面, 计算机控制系统工作在Windows系统下, 采用查询方式定时采样, 由于系统在采样周期内任务量较大, 容易造成丢步现象。为了解决Windows系统查询定时采样导致的延迟, 这种种定时方式是采用高性能计数器来实现的, 具体如下:

下面提出两种改进的控制方案:衰减增益的方法和实时指令规划补偿方法

3.1 衰减增益方法

衰减增益方法的结构框图如图2所示:

含有条件稳定控制系统的开环频率特性如图3所示。当开环增益kp改变时, 闭环系统的稳定性将发生变化, 这样的系统称之为条件稳定系统。衰减增益法的主要思想是通过设计一个观测器, 通过观测器的输出和系统实际输出作差, 根据残差的大小来决策衰减增益, 从而避免饱和, 缓轻对机械的冲击。在本文的研究中拟合系统闭环传递函数作观测器。DA=DA*weight, weight为衰减权值, 选取得原则是使系统不要进入条件稳定区。该方法的缺点:观测器的鲁棒性差, 容易受系统不确定性的影响;损失系统控制性能;权值选择不当会使系统失稳。这种方法是不适用于系统模型复杂、条件稳定系统。

3.2 实时指令规划补偿

传统计算机控制系统中指令是等周期采样, 等周期采样取决于计算机定时机理, 一般实时操作系统中可以不考虑定时所造成的延迟, 但在Windows这样的非实时操作系统中定时所造成的延迟对系统的影响已经不容忽视。本文中, 我们考虑了实时指令规划补偿定时延迟方案。具体思想是充分利用Windows系统下高性能定时期, 可以在每个采样时刻计算出延迟大小, 记为m_clock (表示采样周期的倍数, 经实验测定该数为1.05~1.60) 。在线指令规划, 且变采样周期。实验表明, 每次采样时改变采样周期容易导致系统稳定性变差, 故我们设置了一个延迟阈值, 只有当延迟大于阈值时才改变指令采样周期。K时刻的指令可以表示为:

quence*time) , mag为正弦幅度, Frequence为正弦频率, m_count为采样点。这种变采样周期实时指令规划方法可以在不改变控制结构和参数的前提下有效的补偿时钟定时延迟带来的DA饱和问题, 是一种非常有效的工程方法。

4. 实验结果

某型三轴电动仿真转台俯仰轴位置伺服系统如图1所示, 连续被控对象P传递函数为

固定采样周期0.5ms, 剪切频率30Hz, 控制器的设计采取经典控制试凑方法。设计性能指标为1Hz~10Hz幅值衰减±10%、相位迟后±100。图4为伺服系统在匀速采样下, 输入信号为θÁ (t) =30°sin (2πt) 的响应曲线、D/A曲线和时钟曲线。图5为伺服系统在实时指令规划补偿方法下, 输入信号为θÁ (t) =30°sin (2πt) 的响应曲线、D/A曲线和时钟曲线。

5. 结论

实验结果表明:本文采用的实时规划指令补偿很好的解决了由于时钟定时延迟带来的D/A饱和, 明显改善伺服控制系统得性能。该方法只能对已知信号形式才有效, 对于预先未知信号的指令补偿还需进一步改进。

参考文献

[1]姚郁, 董锡君, 马杰.飞行仿真转台混合灵敏度设计[J].航天控制, 1999, Vol.3:65-70.

[2]王广雄.控制系统设计[M].北京:宇航出版社, 1992.

[3]王广雄.高精度转台伺服回路的设计问题[J].哈尔滨工业大学学报.1997, (10) :1-7.

[4]马杰.采样控制系统分析设计方法及其应用研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学博士, 2000:12-13.

环境监测现场采样中的质量控制 篇10

关键词:环境监测,现场采样,质量控制,现场监测

1 引言

环境监测是通过行之有效的监测方法获取有用的环境信息, 是一项系统而复杂的科学技术活动, 是环境保护工作的重要基础, 是环保执法体系的重要组成部分, 为科学的环境管理工作提供技术和数据的支撑。同时, 监测数据和信息的质量直接关系到环保部门环境管理的水平和政府环境决策依据的科学准确, 也关系到整个社会赖以生存的环境的发展取向。随着两高关于污染环境罪解释的出台, 环保工作的压力越来越大, 进一步迫使环境监测的全过程要严格执行国家颁布的各类环境监测技术规范和分析方法标准, 遵守分析监测程序和质量管理要求。做好监测工作的有效手段就是要做好环境监测中的质量控制工作, 从而确保环境监测数据更具有代表性、准确性、精密性、可比性和完整性[1]。

质量控制主要包括实验室分析质量控制和现场采样质量控制。经过多年的探索和实践实验室内已形成了科学有效的质量控制方法如密码样、平行样、加标样、全程序空白样、试剂空白样、标准样品控制能力验证、实验室比对、人员比对、期间核查、加标回收率实验等[2], 从而确保实验室分析数据的精确性。但是对现场采样中的质量控制工作目前还重视不够, 这也是环境监测工作中的薄弱环节。然而现场采样的误差可以导致监测结果数量级的差别, 例如现场点位布设不合理, 采集的样品不具有代表性和准确性, 即使实验室分析的再精确, 也不能真实反应现场的污染情况。

因此现场采样中的质量控制非常重要, 是保证样品的代表性和准确性的有效措施, 而现场采样工作是一个动态过程, 其环境条件较复杂, 不可预见性较强, 给执行监测技术规范、实施监测技术方案等带来了许多困难。因此, 加强环境监测现场采样中的质量控制, 可以保证获得可观公正的监测数据, 在新形势下也是规避监测工作人员法律风险的有效措施。

2 现场采样中存在的问题

2.1 采样方案设计不详尽

采样方案是采样过程的指导, 制定采样方案前应首先要充分了解采样的目的和要求, 建立监测任务, 监测任务一般包括任务来源、联系人、主要内容、要求完成时间、项目负责人、监测项目等几项内容, 通过监测任务的确定, 来合理地布置现场监测任务, 能够使监测工作有效进行, 从而一定程度上控制环境监测现场采样的质量。

其次要通过查找资料和现场调查的方式收集需要的资料, 并在此基础上对资料进行合理的分析, 从而制定出全面合理的监测方案。完整的监测方案应包括监测的点位、监测项目、监测的频次、采样设备、样品的保存和运输、现场采样记录以及监督管理方法等内容。另外采样方案中应将具体监测工作分配到人, 从而使每个人在采样前能够有的放矢地学习相应的监测规范, 从而保证现场采样的规范性。

2.2 现场操作人员的素质和责任心不强

采样人员应按采样计划和相关标准要求规范采集水质样品, 使用正确的采样器和采样容器, 有特殊要求的项目要按相关标准要求单独采集样品, 同时做好现场测试项目, 采集的样品要用规范的采样标签予以标识, 需要加固定剂的保存的样品按要求加入相应的固定剂。监测人员业务素质质量意识责任心是保证监测工作质量管理的重要内容, 由于采样操作不当导致的样品误差是比较常见的监测人员责任心不强的问题。

尤其是在实行绩效工资后, 监测工作人员的收入大幅降低, 从而导致大家工作积极性不强。虽然现在引入了第三方实验室监测, 但是其监测人员的能力也需要进一步提高。

2.3 现场采样质控措施不足

实验室质控措施目前都已经比较完善, 现场采样有哪些质控措施, 只能从平时的工作经验中总结积累, 除了现场空白样、平行样的采集外, 现场工况的调查、仪器检定、保存剂添加、低温保存、现场记录的完整性等等都可以是现场质控措施的一种, 应当把现场采取的质控措施都体现在现场记录中, 而在实际监测中具体采取的质控措施在现场记录中根本没有体现, 一旦监测数据进入法律程序, 很容易使监测单位陷入程序不合法的泥潭中, 从而使监测数据失去法律效应, 最终导致的是环保公信力的下降。

3 对策与建议

环境监测采样过程是一个受个人主观因素较多的工作, 不通过的个人责任心和个人素质, 都可能影响采集样品的代表性和准确性, 所以应当完善现场质量控制措施, 减少人为因素对监测工作的影响。

3.1 做好工况核查工作

工况核查工作是样品采集前的必要工作, 工况核查是为了确保采集样品的准确性, 同时也是为了解污染物排放的规律。尤其是在进行“三同时验收”时不同的行业对生产工况有不同的要求, 例如火电厂要求生产负荷75%以上, 水泥行业要求80%以上等等, 多以工况核查工作也是监测人员执行法律要求的标准程序。工况核查的方法有很多种:调查统计法、物料衡算法、额定功率计算法、能量推算法等等, 工况核查的方法需要结合自身的工作经验来总结, 从而能够更加准确地为监测数据服务, 也是为生产企业服务。

3.2 加强采样人员的责任心

现场监测人员操作技能的高低、责任心的强弱、工作态度的好坏将会主观地导致监测结果的准确性。由于采样操作不当导致的样品误差是比较常见的, 监测人员操作不规范或对监测技术、方法规范了解不到位也是带来结果误差的最大因素。随着多元化环境监测体系[3]的引入, 监测人员的能力更是层次不齐, 这就使得对监测人员的管理工作提出了更高的要求[4]。监测人员首先应经过培训, 按照《环境监测人员持证上岗考核制度》要求持证上岗。其次通过严格的管理制度来提升监测人员的技能和责任心。第三应当加强业务的培训和交流, 不能因为监测工作的繁重而疏于对标准规范的学习和交流。

3.3 完善现场记录

监测数据没有绝对的准确, 某个监测数据只是针对特定的现场情况而言的, 而现场环境监测环境是不可逆的, 想要重复当时的监测条件是不可能的, 这就要求现场监测人员应当尽量详细的记录现场情况, 通过现场记录来尽量溯源当时现场情况。另外现场记录也是检查现场监测人员操作规范性的一个手段, 例如采集化学需氧量时, 使用什么样的容器?有没有添加保存剂?添加保存剂后有没有测试pH≤2?样品有没有低温保存等等一些细节性的东西都应该在现场记录里有所体现。其次现场记录是最重要的法律依据, 也是现场监测最重要的质量控制手段之一。

3.4 完善现场采样质量监督制度

建立完整的现场采样质量管理体系, 健全各项规章制度。对现场采样各个环节制定详细饿质量监督检查表, 并对每次的现场采样工作进行监督检查, 做好记录, 将其作为现场采样记录的一部分, 以保证现场采样的质量, 将监测室的监测质量保证工作纳入年度考核[5], 同时建立监测科室内部的质量例会, 定期或不定期就现场监测采样过程中出现的不规范操作或影响监测质量的问题进行培训学习, 从而加强现场监测采样人员的质量意识, 保证现场采样过程的规范性, 保障监测数据的代表性和准确性。

4 结语

现场采样工作是整个环境监测工作的开始, 也是监测工作的基础和核心, 而现场采样工作又容易受到人为因素的影响, 因此加强现场采样的质量管理工作, 是保证采集的样品具有代表性、准确性的前提条件, 只有将现场采样环节的质量管理工作认真进行, 才能从源头上保障监测结果的科学性。尤其是在目前多元化监测体系的情况下, 环境监测现场采样中的质量控制就显得更为重要。

参考文献

[1]王心芳, 尹改, 刘启凤, 等.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社, 2002.

[2]刘开国.环境监测采样质量管理对策和建议[J].化学工程与装备, 2010 (6) :179, 188~189.

[3]杭维琦, 王合生, 张哲海.建立适应环保新形势下的多元化环境监测体系[J].环境监测管理与技术, 2012, 24 (4) :6~8.

[4]闻欣, 王合生, 杨丽莉, 等.对社会第三方检测机构参与环境现场监测活动管理模式的思考[J].环境监测管理与技术, 2014, 26 (3) :1~4.

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