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第一種通風方案:采用壓入式通風,在地面距離井口20m處安設八臺煤礦用防爆對旋軸流式局部通風機(四主四備),井筒內安裝四路膠質風筒,為井下四個掘進工作面施工供風。各掘進工作面實現獨立通風,各掘進工作面乏風通過井下巷道和井筒排出至地面。第二種通風方案:在井下設風庫,實行接力通風。在地面距離井口20m處安設四臺煤礦用防爆對旋軸流式局部通風機(兩主兩備),在井筒內安裝兩路Φ1000mm的膠質風筒。在井底車場巷道適當處設半個巷道風庫,沿巷道走向中線處砌磚墻,風庫長度20~30m,寬度3m,風庫兩端留有向外開啟的小門,便于人員進入檢修和更換設備。將井筒內風筒接到風庫內,向風庫內壓風,在風庫內安設八臺局部通風機(四主四備)和啟動裝置,向各掘進工作面供風。通過地面壓入式局部通風機向井下風庫壓風,井下風庫內局部通風機向掘進工作面供風,實行接力通風,各掘進工作面乏風通過井下巷道和井筒排出至地面。第三種通風方案:初期施工井底環形車場時,采用壓入式通風,在西副井地面距離井口20m處安設四臺煤礦用防爆對旋軸流式局部通風機(兩主兩備),采用井筒內安裝兩路玻璃鋼風筒為井底環形車場巷道供風,向井下兩個工作面壓入新鮮空氣。待西副井井底環形車場巷道施工結束,具備形成負壓通風條件,采用抽出式負壓通風,在西副井地面距離井口20m處安設兩臺抽出式主要通風機。利用井筒內已安裝的兩路玻璃鋼風筒,地面主要通風機與上井口兩路玻璃鋼風筒間通過過路風道或玻璃鋼風筒連接合茬,將井筒兩路玻璃鋼風筒往南馬頭門(或北馬頭門)方向巷道續接至適當位置。在西副井井底車場進風側巷道中安設八臺局部通風機(四主四備),新風由西副井井筒流入井下,井下乏風由地面抽出式主要通風機經玻璃鋼風筒排至地面空氣中。
2通風方案的比較和選擇
采用第一種通風方案,通風系統簡單,通風設備管理環節少,但局部通風距離最長達2000m,地面壓入式局部通風機至少選擇FBD№8/2×55型煤礦用防爆對旋軸流式局部通風機,井筒內膠質風筒極易破損,不易維護,可能導致迎頭風量不足。井筒和井下巷道均處于乏風風流中,勞動環境差,井底附近臨時變電所等電氣設備處于乏風風流中。二期工程施工采用此種通風方案,礦井抗災能力弱,違反《煤礦建設安全規范》相關規定。采用第二種通風方案,可解決局部通風機能力不足、通風距離長以及多頭掘進等問題。但除風庫內為新鮮風流外,井筒和井下巷道均為乏風風流,勞動環境差,井底附近臨時變電所等電氣設備處于乏風風流中,當掘進工作面瓦斯超限時,不利于排放瓦斯。采用負壓通風方案,井筒和井底車場巷道流入新鮮風流,井底附近臨時變電所等電氣設備處于新鮮風流中,井筒和井底車場巷道空氣清新,勞動環境好,乏風經玻璃鋼風筒抽到地面,能解決井筒及井底車場巷道污染問題。為下一步巷道探揭煤創造通風安全條件。局扇和啟動裝置位于井下新鮮風流中,在高瓦斯礦井中運轉安全。保證礦井安全生產。二期工程施工采用此種通風方案,礦井抗災能力強,符合《煤礦建設安全規范》相關規定。對三種通風方案綜合分析、比較,考慮安全可靠性,最后,經甲乙雙方共同研究決定,二期工程施工,采用第三種通風方案,待西副井井底環形車場施工結束,采用負壓通風。
3負壓通風設計
待西副井井底環形車場施工結束,具備形成負壓通風條件,采用抽出式負壓通風。在西副井地面距離井口20m處安設兩臺抽出式主要通風機,一臺使用,一臺備用,確保備用通風機能在10min內啟動。主要通風機至井口段安設兩路Φ1200mm玻璃鋼風筒,并與井筒上井口兩路玻璃鋼風筒合茬,在兩臺主要通風機至玻璃鋼風筒的接頭處安設一個特制的由鋼板加工成的“兩變一”接頭,接頭處設閘門,并保證主、備主要通風機正常切換時,防止風流短路。井筒段采用已安設的兩路玻璃鋼風筒,將井筒兩路玻璃鋼風筒往南馬頭門方向巷道續接至-706m水平主變電所通道口外27m,玻璃鋼風筒吸口距離下井口60m。井底車場北側巷道為重車線路,井底車場南側繞道為空車線路,為不影響重車輛運輸,因此將井筒兩路玻璃鋼風筒往南馬頭門方向巷道續接,井底車場北側巷道不需設置風門。在南、北等候室西口處各構筑一道調節風窗。在南側馬頭門巷道適當位置處構筑兩道雙向風門,第一道風門距下井口40m,風門間距20m,保證玻璃鋼風筒穿墻并探出外墻長度2m。在北側重車線巷道處設置兩道防突反向風門。在西副井井筒中段-550m水平泄水巷適當位置安設兩道調節風門,防止風流短路,確保通過泄水巷的風量不超過300m3/min。通過井上、下及井筒內兩路玻璃鋼風筒由地面抽出式主要通風機將井下乏風排至地面空氣中。形成負壓通風時,井下主要施工消防材料庫、第二號交岔點與第七號交岔點間巷道、內水倉、-706m水平主水泵房。四臺局部通風機(兩主、兩備)安裝在南側馬頭門巷道兩道風門以北,距下井口不小于30m。另外四臺局部通風機(兩主、兩備)安裝在南等候室調節風窗東側,距調節風窗不少于15m。臨時配電點安裝在北等候室調節風窗東側,距調節風窗不小于5m。后期施工主貫通方向的-706~-770m軌道斜巷,采用FBDⅠ№7.1/2×30型礦用防爆壓入式對旋軸流局部通風機,采用Φ1000mm膠質風筒。施工其他3個輔助掘進巷道,采用FBDⅠ№6/2×15型礦用防爆壓入式對旋軸流局部通風機,采用Φ800mm膠質風筒。通風系統示意圖如圖1所示。
3.1主要通風機選型
3.1.1玻璃鋼風筒入口總吸風量計算
井下最多施工四個掘進工作面。井下兩路玻璃鋼風筒入口總吸風量Qh為2232m3/min,保證兩路玻璃鋼風筒入口總吸風量大于井下四臺壓入式局部通風機總吸風量,井下四臺局部通風機最大總吸風量為1860m3/min。
3.1.2主要通風機工作負壓計算
1)風筒風阻計算。采用兩路玻璃鋼風筒導風,每路風筒直徑為1200mm,每節風筒長4m,地面、井筒和井下巷道每路玻璃鋼風筒全長按900m計算。最后計算得兩路風筒并聯后的總風阻R并=1.85N•s2•m-8。2)井筒、巷道風阻計算。地面、井筒和井下巷道兩路玻璃鋼風筒總風阻R風筒=R并=1.85N•s2•m-8。3)地面抽出式主要通風機的工作參數計算。地面主要通風機的工作風量Qa=52.08m3/s,主要通風機工作靜壓Hs=4145Pa。所以主要通風機設計工況點位:Qa=52.08m3/s,Hs=4145Pa。
3.1.3地面抽出式主要通風機的選擇
設計工況點,風量:Qf=52.08m3/s;負壓:Hs=4145Pa。由此選擇扇風機型號為FBCDZ-6-№19E型防爆抽出式對旋軸流通風機(n=980r/min)。FBCDZ-6-№19E型防爆軸流通風機工作效率較高,設計工況點基本位于風機葉片安裝角度范圍的中部,設計工況點距離風機最大或最小安裝角度較遠,風機的運行工況能夠滿足礦井建設巷道施工通風要求,并且留有一定余量,可滿足四個掘進工作面施工通風要求。3.1.4確定通風機的實際工況點因為根據hfsmax,Qf確定的工況點,即設計工況點M未恰好在所選擇通風機的特性曲線上,根據通風機的工作阻力,需確定其實際工況點。首先計算通風機的工作風阻R=Rsmax=hfsmax/Q2f=4145/52.082=1.53N•s2•m-8。然后在通風機特性曲線圖中做通風機工作風阻曲線R,與風壓曲線的交點即為實際工況點。
3.2技術保障措施
1)當地面主要通風機突然停止運轉時,做到井下所有設備自動斷電,井下所有人員立即撤至地面。因檢修、停電或其他原因停止地面主要通風機運轉時,必須制定停風措施。2)井下供風局扇做到“三專三閉鎖”,雙風機、雙電源、自動切換。當局扇突然停止運轉時,做到該局扇供風巷道內所有設備自動斷電,該局扇供風巷道內的所有人員立即撤出該掘進工作面,進入進風巷道新鮮風流處。恢復通風前,首先檢查瓦斯,只有在停風巷道瓦斯濃度低于0.6%,局部通風機及其開關附近10m以內風流中的瓦斯濃度都不超過0.5%時,方可人工開啟局部通風機,經正常通風后,方可恢復巷道內的電氣設備的供電。若瓦斯濃度超限,在排放瓦斯時,嚴禁“一風吹”,若瓦斯濃度超過3%,應編制排放瓦斯安全技術措施,由礦山救護人員進行排放。3)井下設有甲烷傳感器、局扇開停傳感器、風門開閉狀態傳感器。監控系統具備甲烷斷電儀和甲烷風電閉鎖裝置的全部功能,監控系統必須配備不間斷電源UPS。安全監控設備定期進行調試、校正,每月至少1次。甲烷傳感器,每7天必須使用校準氣樣和空氣樣調校1次。保證安全監控設備正常使用和維護。4)風筒應吊掛平、齊,嚴禁漏風,拐彎處設彎頭。風機應有專人看管,保證正常運轉,并實現掛牌管理。5)瓦斯檢查員井下交接班,瓦斯檢查次數,每個掘進工作面每班至少檢查3次。6)電氣設備入井前,應經過嚴格檢查其防爆性能,嚴禁防爆性能不合格的電氣設備入井。井下電氣設備必須有專人負責檢查、維護,并應每旬檢查一次防爆性能,嚴禁使用防爆性能不合格的電氣設備,杜絕失爆。7)施工中要做好地質探測工作,防止誤揭煤層,揭煤前必須另行編制揭煤安全技術措施。8)每小班瓦檢人員必須檢測一次局扇位置膠質風筒重疊段巷道內的風流流向是否正常,防止局扇發生循環風,必須保證此段風流流速不低于0.15m/s,若發生循環風必須停止施工,采取措施進行處理。井下嚴禁無風、微風作業,確保巷道內風流流速不低于0.15m/s。9)井下每十天進行一次全面測風,測定掘進工作面、總回風巷的風量,測定井下巷道進風流的風量,測定局扇位置膠質風筒重疊段巷道內的風量、測定玻璃鋼風筒吸入風量。井下各種通風記錄牌板齊全并正常填寫。
4實施效果
2014年4月上旬,新集一礦西副井井底環形車場相關工程施工結束,具備形成負壓通風條件,地面主要通風機運轉,形成負壓通風,現場實測井下玻璃鋼風筒總吸風量2500m3/min,主要通風機工作風量3400m3/min,滿足施工需要,井下施工四個掘進工作面,井下風量充足,創造了舒適的氣候條件,應用效果良好,確保了礦井建設安全生產。
5結語
1.1基本思路
王窯水庫新部署了視頻會議系統,本次增加1條移動視頻會議專線,將王窯和延安市連接起來,組成視頻會議專網,供汛期召開視頻會議使用。與此同時,由于汛期將至,市領導需在防汛總指揮部調取王窯水庫、紅莊水庫實時監控畫面和汛期值班人員工作情況,由于各監控點采用電信作為互聯網出口,所以,要調取各地方監控畫面需要通過VPN設備,建立互聯網專用隧道,通過隧道將畫面傳輸至指揮中心,供領導調取。在市防辦,增加一條4M/8M電信寬帶,專門用于VPN設備接入,各地方VPN后期也會和該設備相連,建立通道,將兩地水庫監控畫面集中到市防辦辦公室后,通過控制電腦將各地畫面切換至會議室屏幕,供領導開會時調取圖像。
1.2VPN技術在防汛信息整合中的應用
(1)VPN技術。VPN(VirtualPrivateNetwork)是企業網在互聯網等公共網絡上的延伸,也就是虛擬專用網絡,VPN采用隧道技術以及加密、身份認證等方法,在公用網絡上通過一個私有通道創建一個安全的私有連接,將遠程用戶、公司分支機構、公司的業務伙伴等跟企業連接起來,形成一個擴展的公司企業網,同時,可以提供高性能、低價位的遠程安全接入。該傳輸方式可以保證數據傳輸的機密性、完整性與源發性。VPN是原有專線式專用廣域網的替代方案,該技術并不是改變原有廣域網的一些特性,如多重協議的支持、高可靠性及高擴充性等,而是在更加符合成本效益原則的基礎上更好的實現這些特性。
(2)VPN技術在延安市防汛信息整合中的應用。根據防汛信息數據特點和監測點分布情況,陜西省防汛抗旱指揮系統在確保數據傳輸及時安全的基礎上,選擇了在網絡通信條件好的省與市、市與縣之間的骨干信息傳輸主信道采用光纖傳輸網絡系統,建立起了光纖傳輸的分中心,在分中心內的監測點通過短信和電話傳輸。省市之間采用水利部亞洲Ⅱ號衛星專用傳輸信道作為其備用信道,市縣之間的備用信道則采用DDN、X.25、PSTN等公用電信網。延安市防汛信息整合VPN系統基于延安市防汛信息工作的技術特點,綜合利用數據采集、網絡通訊、視頻傳輸、等技術,初步形成覆蓋全市的防汛部門網絡系統與防汛信息整合系統,可以實現各部門、單位防汛數據的實時共享。
(3)VPN系統中數據實時采集監測模塊。在防汛信息實時共享的VPN系統中,監測數據的傳輸和安全無比重要,是該系統能夠政策運行的基礎。該系統數據傳輸主要有以下特點:數據量大。監測點分支較多(7個雨量站、3個水位雨量站),同一時間采集到的數據集中傳送的情況出現的頻率很高。在監測點分布主要:水庫的監測點、河流監測點、城鎮監測點、已建有的監測系統(水電公司、氣象部門等)。
(4)數據傳輸。VPN系統通過一條10M城域網光纖與聯通CDMA-1X、移動GPRS、聯通與網通的AD-SL等多種數據線路組成數據混合網進行觀測現場與防汛指揮中心的數據傳輸,將搜集到的關于雨量、河道水位、泵站運行于積水圖像等現場數據通過互聯網,傳入指揮中心服務器。在指揮中心與各基層單位之間構建的VPN計算機網絡系統,可以保證指揮中心得到數據后,即可通過2M光纖專網與各個基層單位進行數據整合與共享,確保防汛數據、圖像等快速傳輸并備份,為各基層單位共享防汛數據同時接受指揮中心的調度提供保障。
2測試結果
2.1視頻測試
采用VCON視頻會議系統,帶寬調至1.5Mbps,試驗持續2.5h,畫面始終清晰穩定,無中斷及模糊現象,與以往租用的專線進行比對,VPN線路畫面質量明顯較高。
2.2聯通性能測試
用Ping命令進行聯通性能測試,與過去租用的專線進行比對。,VPN專線的傳輸率是8M內部專線的1.3倍左右,所以,是一個效率較高的傳輸路徑。
2.3結論
(1)經濟性。VPN數據傳輸系統最突出的特點便是其經濟性,該系統除了INTERNET寬帶接入及相應的硬件防火墻之外,幾乎不增加任何直接成本,便可實現高速專用連接。絕大部分管理維護工作由INTER-NET服務的提供者—ISP提供,可以節省運行維護費用。接入和維護成本及傳輸性能不在受傳輸距離遠近的影響。VPN能使網絡的總成本比LAN-to-LAN連接時的總成本節省30%~50%左右。
(2)安全性。其他的數據傳輸虛擬通道的安全性是由信道提供商負責,數據傳輸中是否被截獲用戶完全不知情,而VPN也是虛擬信道,但是,其具備成熟的加密解密技術可以充分保證數據安全傳輸,即使被截獲也無法將加密的數據還原,故而安全性要好于其他的虛擬信道。
3項目實施效果
研究設計是一系列廣泛概念的統稱,通常包括適應癥(目標人群)的選擇、試驗的總體設計以及具體研究假設的提出,目標人群是開展試驗和建立研究結果的基礎,方案中一般通過設置明確的入選和排除標準,對納入和評價的對象進行嚴格的界定。總體設計一般是指試驗所采取的形式,例如:前瞻性、隨機、對照試驗,對照的設置是統計學在研究設計中強調的重點,在設置了合理的對照后,還需考慮通過隨機和盲法等措施進一步降低研究中潛在的偏倚。另一個設計時的關鍵點在于,需要將臨床的研究目的提煉為統計學的研究假設,并最終通過研究結果對其進行驗證,看是否能夠實現預期的研究目的。
1.目標人群:研究結果建立的基礎至關重要,目標人群直接決定研究結果的外推性,研究中所涉及的人群包括:目標人群、可評價人群和研究人群,目標人群是研究設計所針對的對象總體,但是一項研究不可能將特定疾病或特征的研究對象全部納入,所以就形成了可評價人群,指在目標人群中有可能被納入或參與試驗的子人群。而最終簽署了知情同意并進入研究的,又是這個可評價人群中的一個亞組,至此建立研究結果的基礎可能已經與最初的目標人群存在差異,其結果代表性和外推性都可能受到局限。值得注意的是,在一項研究中設定嚴格的入選/排除標準,其優勢在于能夠更直接的對所研究的干預進行評價,但其不足就體現于在“高度選擇”的人群基礎上,所獲得結果的外推性可能受到嚴重影響。而且,在對預期療效進行估計時,應考慮不同地域或地區人群在人口學指標和病史等特征上的系統性差異,例如:南方和北方,東、中、西部在飲食和生活方式上可能存在不同,這些差異有可能導致不同的治療效果。除了這些研究對象內在因素可能導致的差異外,地域包括醫院、科室間治療在操作規范上的差異同樣會導致的療效的不同。PLATO(plateletinhibitionandpatientoutcomes,血小板抑制與患者預后)研究中,不同地區阿司匹林維持劑量上的使用差異正是導致其結果存在異質性的原因[1]。這就使得在對研究目標人群進行設定時,需對可能的臨床異質性來源進行控制。
2.設置合理的對照:在臨床研究中設置合理的對照至關重要[2],引入對照后,可以將由于疾病自然進展、安慰劑作用、伴隨治療以及其他原因導致的治療效果予以排除,從而對所關心的干預方法進行客觀真實的評價。同時,統計上的“向均值回歸”現象也會導致在對接受單一干預的患者進行觀察時,可能觀察到不真實的治療效果。例如,在研究一種降壓藥的有效性時,所有患者都接受了試驗藥物的治療,通過治療前后的血壓變化評價治療效果。由于基線時入選的都是高血壓者(基線血壓測量結果),這些患者的血壓值已經偏離了人群的平均水平,在隨訪時即便藥物無效,也可能由于“向均值回歸”的現象導致,同一患者在重復測量時的血壓會低于首次測量(向人群的平均靠攏)。這一問題,在有對照組存在的情況下,則可予以避免。這里所強調的是“合理的對照”而非“對照組”[3-4],因為在臨床研究中對照的形式可以是多樣的,例如:單組目標值對照,研究者有必要將目標值對照與患者自身前后對照予以區分,從統計學角度不推薦在臨床研究中采取自身前后對照的形式,其原因在于,自身前后對照發現的改變僅停留在有統計學意義的層面,而這一改變的效應大小是否有足夠的臨床意義,才是一項研究預解決的問題關鍵。同樣,目標值對照與歷史對照也有與以上一樣的局限性,因為對當前研究而言,上述兩類對照均來源于外部。從統計角度,平行的對照組才是最理想的對照方式。
3.隨機和盲法:在設置了對照的基礎上,還應采用隨機和盲法來進一步控制研究評價中潛在的偏倚[5]。隨機化分組能夠保證試驗和對照組間的均衡性,如不采用隨機化分組,醫師或患者有可能根據病情或其他原因有意向的選擇特定的治療方法,存在組間基線差異的指標就是所謂的混雜因素,例如,上述降壓藥物試驗中,如果發現在試驗組基線的血壓就已經低于對照,相當于失去了比較的基礎。同樣,即便采用了隨機分組,如果患者知曉所服用的藥物是陽性治療或安慰劑,由于心理作用或對治療效果的預期,完全可能導致不同的結果,這就要求研究者盡可能的在試驗中采用盲法,隨機雙盲對照試驗在單項研究中具有最高的證據級別,其原因正是因為采用了這些避免和降低試驗偏倚的措施。臨床研究中的隨機和盲法其實是廣義的概念,隨機化不僅應用在治療分組,同樣可以應用于治療或檢查順序的制定、同一患者存在多處病變時的結果評價(預評價患者水平的結果時可從多處病變中隨機選取一處)。盲法除了經典藥物試驗中的單盲和雙盲外,越來越多的研究采用第三方盲法評價的方式,來盡可能避免試驗結果評價中的主觀偏性,第三方盲法是指由不直接參與研究的人員,在盲態下對試驗結果(化驗或檢查)進行判定,從而減小由于知曉患者分組而可能對結果判讀造成的主觀影響。第三方盲法與“三盲”是完全不同的概念,“三盲”通常指在對醫師和患者設盲的基礎上,統計人員在分析過程中也處于“盲態”,以避免在分析時可能有意選擇對某一組更為有利的統計方法,三盲可以理解為是在經典雙盲的概念基礎上進一步的擴展,而第三方盲法則是利用研究“外部人員”的獨立性,來盡可能避免評價時的主觀偏向。采用核心實驗室(corelab)以及設立終點委員會(clinicalendpointcommittee,CEC)都屬于第三方盲法的應用實例。
4.研究假設:將研究目的轉化為研究假設是最容易被研究者忽視的問題,例如:研究方案中指出,在原發腎小球腎炎的患者中,比較中藥與血管緊張素受體拮抗劑(angiotensinreceptorblocker,ARB)在控制尿蛋白水平上的效果,研究者設置了3個干預組,分別為:中藥組、ARB組及中藥+ARB組。如將研究假設表述為“比較3組間是否有差異”是不恰當的,原因是所設置的3個干預組,兩兩間比較的預期結果是有區別的。ARB作為臨床常規使用的治療方法是基礎的對照組,單純的中藥與其相比,臨床預期可能僅為中藥能夠和ARB達到類似的療效,這就是統計上的非劣效比較[7];而如果在ARB的基礎上進一步聯合中藥,預期的結果可能是ARB+中藥要優于單獨使用ARB,這就是統計上的優效性比較。至此,上述問題已經分離出了兩個獨立的研究假設,即:中藥與ARB對比的非劣效假設,以及中藥+ARB與ARB對比的優效性假設。如果研究者預對中藥+ARB與單用中藥的效果進行比較,就會產生第三個假設,當然這個假設的合理性和必要性則需要臨床專家予以回答。上述問題還相對簡單,如果再增加ARB雙倍劑量組和中藥+ARB雙倍劑量組,使得總的組別數變為5組,這時研究假設的設置將變得更為復雜,任何兩組間可能建立起的比較,都需要有具體的研究假設(統計)相對應。此時,如發現無法提出明確的研究假設,可能說明最初的組別設置考慮不周,提示需要考慮刪除或者優化組別的設置。提出明確的統計學研究假設,實際上是在幫助研究者理清研究思路,并明確預期可能獲得的研究結果。明確研究假設的原因在于,研究結果的判定須與假設相對應,例如之前提到的非劣效假設,研究方案中必須預先指明非劣效界值,這一界值將參與樣本量的計算過程,而且,在試驗結束后要根據所獲得的研究結果與非劣效界值進行比較,通常通過試驗組與對照組療效差值的95%置信區間(如圖2所示),對研究是否成功進行判定。通過P>0.05來得出組間治療效果相當,以及在獲得分析結果后再給定非劣效界值的做法都是不正確的。
二、主要終點
研究設計確定后,終點指標的選擇也是研究設計的關鍵,主要終點的設定是研究設計的核心問題,其原因在于,主要終點既是樣本量確定的基礎,同樣也是結果評價時判定研究是否成功的標準。關于主要終點的設定,涉及問題非常廣泛,此處僅對幾個比較常見的問題予以闡明[6]。首先,選擇替代終點還是臨床“硬終點”?不同的選擇會導致最終設計樣本量上的巨大差異。一般意義上,替代終點可在相對更短的觀察周期獲得,但早期替代終點上顯示出的治療差異是否能夠傳遞到最終的臨床終點,是研究者必須要考慮的問題,例如,在腫瘤研究中曾經采用瘤體縮小程度作為療效評價的指標,但是由于瘤體的縮小與疾病進展及最終的死亡事件相關程度很低,所以目前的抗腫瘤研究已不再采用這一替代指標作為主要終點。替代指標與臨床硬終點間關聯程度的確認,最好能夠通過薈萃分析證實,而且在很多的治療領域已經存在,被證實且被公認的替代指標。另外,設定唯一的主要終點還是多個主要終點?從統計角度看,更推薦采用唯一的主要終點,因為多終點會導致統計檢驗的假陽性膨脹問題,如想控制假陽性錯誤的水平,最終效果是增加研究的樣本量規模。所以,盡量選擇研究中最為重要、與干預效果最為相關的指標作為主要終點,其他指標都可以算為次要終點。一來可以避免試驗設計過于復雜、控制研究總體規模,而且可以增加研究結果為陽性的機會,因為,存在多個主要終點時,如果要求每個終點都達到預設的標準時,才認為研究“成功”,相當于提高了獲得陽性結果的難度。預對多個重要指標一并進行評價時,復合終點是另外一種選擇,例如:死亡、心梗和卒中這三者的復合就常見于大規模心血管臨床試驗。把哪些終點進行復合必須要結合臨床考慮,復合終點的統計學意義相對明確,通過復合可以提高終點事件的發生率水平,從而在合理的規模下進行研究。假設一項新治療方法可以比傳統方法降低20%的事件率,如果評價的死亡,可能對照的率僅為2%,預證明試驗組和對照組間的死亡率差異(1.6%對2%),可能需要幾萬例的樣本。但是,假設復合終點包括死亡和再入院率,同樣20%的相對降低,當建立在對照組20%的事件率基礎上時,組間的差異則更明顯(16%與20%),此時的樣本規模可能縮小10倍甚至更多。不過復合終點也會引入特定的問題,因為所復合的終點中每一組分對于最終事件率的貢獻程度不同,而本身這些復合在一起的組分其臨床重要性也存在差異,如果上述例子中,最終復合終點的差異主要歸因于再住院,而死亡率在兩組沒區別,這一結果可能受到質疑,因為再住院可能受到社會經濟等多方面因素的影響,可能對直接的干預效果評價帶來偏倚。再者,主要指標的觀察時間點同樣重要,有的治療可能提供的是遠期優勢,需要觀察幾年才能看到效果,同樣,有的治療方法可能在治療即刻就體現效果,但在過后的觀察期與傳統治療間可能并沒有明顯的優勢,這就要求研究者在方案設計階段,結合具體的研究問題選擇合理的觀察時點,同樣,這里的時點指主要指標的“主要時點”,例如,可將服藥4周后的尿蛋白水平作為主要終點,而將治療2周的尿蛋白水平作為次要終點。
三、樣本量的確定
上述研究方案要素不明確的時候,很難對試驗樣本量進行合理準確的測算[8],只有上述研究方案要素都得到確認后,再結合預期療效的估計對研究的樣本規模進行測算[9]。樣本量計算通常需要以下的要素:
1.效應值:所謂效應值實際就是預期療效的估計,在比較兩組時,就相當于主要指標在組間的預期差異。兩組間的差異越大,證明起來就越容易,所需要的樣本量越小。反之兩組差異越小,想證明組間差異需要的樣本量就越多。除組間差異外,主要終點指標的變異也影響樣本量的規模,對于定量指標變異就是標準差,變異大的指標說明其可重復性差、測量誤差大,所以變異的大小與樣本量成正比,同樣的指標如果標準差更大,則需要的樣本量更多。對于定性指標,例如事件發生率,其本身就體現了變異的程度,事件率水平越接近50%,其不確定程度越高,相當于對應的變異更大。效應值的獲得,可以通過文獻、前期研究和臨床經驗,相對準確的預期療效估計,能夠保證試驗設計具有更高的效率。當然,在試驗開始前對效應值進行估計總是困難的,有時更多的需要基于臨床的判斷,例如,所估計的組間療效差異,應具有一定的臨床顯著性,5mmHg(1mmHg=0.133kPa)的收縮壓改變,可能對應的是遠期臨床心血管事件發生風險的降低;反之,如果組間差異過小,即便通過較大的研究樣本量,可能最終獲得的僅僅是統計學顯著的陽性結果,但是該結果可能缺乏臨床意義。
2.檢驗的顯著性水平:檢驗的顯著性水平可理解為與最終的P值對應,其臨床意義為,當所研究的兩組之間實際沒有差異時,通過一次試驗,錯誤的認為試驗組與對照組有差別的可能性。研究者都不希望犯這樣的錯誤,所以希望將犯錯誤的可能性控制在很低的水平,臨床研究中一般取為5%,這也就是為什么P<0.05時才認為存在顯著差異的原因,此時,出現假陽性(把沒差異的治療錯判為有差異)的概率小于5%,從而證明了差異是真實存在的。關于顯著性水平和單或雙側檢驗的關系問題也常被提及,從統計角度看,其實是兩個獨立的概念。通常,優效性檢驗、非劣效檢驗可被看做單側檢驗,因為檢驗對應的假設是有明確方向的。傳統的差異性檢驗是經典的雙側檢驗。筆者建議在進行雙側檢驗時,顯著性水平最好取雙側5%,而進行單側檢驗時,顯著性水平則最好取到單側2.5%。從檢驗的要求上看,雙側5%與單側2.5%相對應,都能夠保證將研究者犯上述假陽性(將無效的治療錯判為有效)錯誤的可能性,控制在較低的水平。
1.1工藝設計及主要工藝設備
1.1.1調節曝氣池
調節曝氣目的:一方面曝氣充氧可以去除水中部分CO2,提高進水的pH,減少進水氫氧化鈉的投加量,另一方面可使進水富氧,為后續重金屬的氧化去除做準備。可使調節池內來水混合均勻,保證水質的相對穩定。本工藝選擇鼓風曝氣方法,調節池內停留時間為30分鐘,保證水中富氧≥0.2mg/L。
1.1.2絮凝沉淀池
通過加入絮凝劑,使生化沉淀工藝殘留的膠體、菌團等雜質在混凝沉淀池內形成大顆粒固體沉淀,降低出水濁度、SS。同時,這部分有機物質所攜帶的COD也得以去除。沉淀池排泥:沉淀池內的混凝膠體、沉泥定期通過底部的排泥管排出,并通過排泥泵打回流至好氧沉淀池,重新沉淀去除。絮凝為折板絮凝池,沉淀為斜管沉淀形式。
1.1.3V型錳砂濾池
沉淀池上清液進入后續的過濾工藝,濾池內填裝的組合濾料,不但是過濾的介質,同時具有催化氧化作用,使原水所攜帶溶解態Co、Mn轉化為不溶性的Co、Mn微細顆粒,并被截留在濾料表面。濾池同時截留輕質的菌團、污泥等,截除部分原水COD。濾池定期通過反洗,將截留的Co、Mn膠體、污泥等沖洗出濾料,并將該部分沖洗水重新返回好氧沉淀池,重新沉淀除去。來水經過曝氣,絮凝沉淀過濾后,原水COD可去除約20%~50%,鈷錳可降至≤0.5mg/L,濁度≤5NTU。錳砂濾池單元采用4座,濾速6m/h。錳砂濾池濾料選用天然錳砂,其粒徑一般為0.5~1.5mm,濾層厚度為1000mm。錳砂濾池反洗水集中收集到反沖水收集池,再回流到前期污水處理單元,這樣節約了用水,提高了整個系統的水回收利用率。
1.1.4超濾系統
超濾膜處理系統利用進水泵將廢水從濾池產水池抽入,超濾系統入膜前設置自清洗保安過濾器,以截留前處理可能殘余的大塊浮渣、穿透的濾料等雜質,防止這些雜質損傷膜層。廢水在提升泵的壓力作用下,分別進入6組超濾膜組,來水由中空膜絲外側進入膜絲內側,廢水中含有的微細膠體污染物被截留在膜絲外表面,產水全部進入超濾產水箱。由于來水的水質較為復雜,為確保系統能夠在3年內,保持產水量穩定、清洗頻率正常,減少操作量,本方案建議將超濾的參數加以保守設計。本超濾系統設計通量為45LMH,設計水收率為>85%。本系統共設計為6套UF,每套處理量為183m3/h。
1.1.5反滲透系統
反滲透膜是在壓力驅動下,允許溶劑分子透過而不允許溶質分子透過的一種功能性的半透膜。反滲透是最精密的膜法液體分離技術,它能阻擋幾乎所有溶解性鹽及分子量大于200的有機物,但允許水和部分鹽分透過。本系統共設計為5套RO。每套處理量為137m3/h,反滲透的設計回收率按70%的考慮,采用兩段的膜組件配置方式。根據設計軟件計算,本次方案按28∶14設置膜組件的排列方式,平均設計膜通量為14.65LMH,壓力容器長度按6米長考慮。3本方案設計中注意事項及其說明3.1RO回收率及段間增壓泵的設置考慮進水水質復雜,鹽濃度及COD含量較高,RO系統采用70%的回收率,同時設計通量取低值14.6LMH,如果按照常規配置,設計通量過低,則濃水側流速低,水力紊流不夠,易形成結垢沉淀,所以反滲透設計時在一二段之間設置增壓泵,提高二段壓力及流速,降低結垢風險。
2超濾選用外壓式的因素
外壓式超濾膜具有如下優點:
(1)超濾膜內孔為產水側,適用于SS含量高的原水。
(2)可以進行空氣擦洗、水氣聯合反洗等高強度的再生過程。
(3)濾膜材料采用PVDF,抗氧化能力強。
(4)多孔均相支撐層與皮層形成一體化的結構,機械強度極好,能耐受很高的應力和進水壓力。
3關于降低原水污染(COD較高)應對措施的幾點考慮如下
結合相近水質特點的工程經驗,主要從以下幾個方面進行考慮。
(1)加藥點的位置選擇
殺菌劑選擇NaClO時,NaClO加入后對凝聚劑((PAC)有負作用,造成凝聚效果較差,且出水COD增加,因此考慮將加NaClO點前移。
(2)藥品的選擇
選用何種分子量的凝聚劑應進行比較試驗;阻垢劑建議選用不帶電荷的阻垢劑,一旦凝聚劑(PAC)加藥量控制不好,PAC很容易與阻垢劑反應,造成反滲透膜的污堵。
(3)選用超濾處理
超濾膜推薦選用截留分子量為150000以內的進口超濾膜。基于原水COD較高,且有可能遭受污染,本次方案反滲透選擇了寬流道抗污染反滲透膜,該膜具有表面光滑抗有機物污染等優點,另外考慮以下幾點:
(1)反滲透停運時低壓沖洗后加保護液;
(2)使超濾水池在停運時處于低低液位,以免水箱污染;
4關于反滲透加藥的考慮
(1)可將還原劑加藥點設置在RO保安過濾器出口,這樣可以保證超濾產水中多余的次氯酸鈉可以作用在RO保安過濾器上,有效遏制細菌滋生。
(2)可交替使用非氧化性殺菌劑種類,防止細菌對殺菌劑產生抗藥性。
5結語
泉州港秀涂作業區16#泊位工程位于泉州灣港區北部,惠安縣東園鎮秀涂村東側的近岸海域。該場地屬濱海潮上帶~潮下帶,大部分為泥灘,北面部分為砂灘,東面有巖礁分布,地形起伏變化較大,地面標高為-5.32~8.29m(基準面為理基,下同),最大水深>8m。覆蓋層主要由第四系淤泥、粘性土和沖積砂層組成;基底為燕山早期花崗巖,各風化巖土層的厚度、分布不均勻,變化很大。根據施工要求結合本工程實際,擬投入的主要船機為1艘800t鉆爆船進行水下炸礁。
2爆破施工布置
2.1方案選擇
(1)炸礁分區。根據泉州港秀涂作業區16#泊位工程平面布置圖分析,炸礁區域分為:基槽炸礁段、港池炸礁段、回旋水域炸礁段。(2)炸礁順序。根據施工進度安排,炸礁順序由北往南,炸礁船首先進入基槽炸礁段施工,然后依次進入港池炸礁段、回旋水域炸礁段進行施工,炸礁施工順序按第一區至第六區順序進行炸礁施工。根據該爆破區地形狀況、開挖深度和周圍環境,結合現場情況,采用水下鉆孔爆破方法進行施工。水下爆破方案:采用水下鉆孔爆破,采用鉆機作業船鉆孔,一次鉆孔至設計要求標高(包括超鉆),鉆孔孔徑為165mm。
2.2設計原則
(1)采用大口徑(φ=165mm)水下鉆孔爆破作業。(2)根據實際巖層厚薄分布情況適當調整排距,盡量避免大塊產生。(3)每次爆破的布孔形式都要根據地形靈活掌握。(4)每次爆破均用非電毫秒導爆管雷管,孔內毫秒差雷管延時,以控制單段齊爆藥量,減小爆破地震波的危害。
3爆破參數的設計
3.1水下鉆孔爆破技術參數設計
爆破參數的確定應根據實地爆破試驗進行調整,一次起爆用藥量應滿足爆破震動及水中沖擊波在規范規定的安全范圍之內,保證安全施工、文明施工。孔距、排距、超深及炸藥量的布置要滿足如下要求:保證安全施工,爆破清渣后盡量一次成型,爆破塊度適中,便于挖泥船清渣。孔網參數設置如下:炮孔直徑d=165mm,炮孔間距a=3.0m,炮孔排距b=2.0m,各排炮孔交錯布置(梅花型布孔),超鉆深度h=1.5m~2.0m(在鉆爆工作中應根據實際情況作適當調整,以滿足設計底高要求)。爆破參數選擇及裝藥量確定:藥卷直徑:φ145mm。堵塞長度:0.5m。單孔裝藥量:根據《水運工程爆破技術規范》,(首排炮孔)Q由下式計算:Q=0.9qabH。首排孔以后的炮孔按公式計算:Q=q0baH0。式中:Q—裝藥量(kg);q0—單位炸藥消耗量(kg/m3)。計算得:Q=q0baH0=2.96×3×2×H0=17.76H0,同時還需考慮裝藥量必須達到鉆孔深度的85%左右。以上參數為初步確定,在實際施工中,將根據實際情況(爆破效果、挖泥船的性能、鉆孔深度、地質條件等)進行適當調整,以確定最佳值。
3.2裝藥與堵塞
為防止碎石堵孔及泥沙回淤,鉆孔完成后應立即裝藥,炸藥用裝藥桿將其裝入孔底,堵塞用碎石夾顆粒較大的中沙,起爆體用乳化炸藥,起爆體長0.5m,其直徑為145mm。每個起爆體中用同段號的非電塑料導爆管雷管兩發。
3.3爆破網絡及起爆方式
(1)起爆網路:采用非電起爆網路,即鉆孔內的每個起爆體用同段號的塑料導爆管雷管兩發。在實際工作中,每組塑料導爆管雷管用兩發起爆導爆管雷管傳爆,每組起爆導爆管雷管傳爆的塑料導爆管雷管的數目控制在20發以內,每組塑料導爆管雷管均勻纏繞在雷管四周,并用絕緣膠布綁扎牢固。(2)水下傳爆電爆網絡的導線(含主線、連接線)采用足夠強度、防水性和柔韌好的絕緣電線,爆破主線路呈松馳狀態。為了保證每一個孔炸藥準爆,每個起爆體采用兩發同段非電雷管。(3)微差時間及雷管段的劃分。根據類似工程的經驗和結合本工程的特點。非電雷管選用(1-10段),相鄰兩段雷管起爆時間間隔選定為50~75毫秒左右。段發雷管的布置順序為從深水到淺水依次為低段到高段。這樣,前排炮孔的爆破為后排炮孔提供了臨空面,相鄰的兩排炮孔爆破的巖石相互碰撞后,巖石的塊度減小。合適的微差爆破時間避免了爆破產生的地震波疊加,還可減小爆破地震效應。綜上所述,微差爆破可實現提高爆破效果和達到減震的目的。
3.4爆破試驗
在巖石爆破開挖施工前,應對初爆破參數進行爆破試驗,根據試驗情況進行參數調整,試驗結果用于指導現場施工,根據本工程施工特點和地形情況,爆破試驗可在施工初始時結合現場施工進行。
4爆破網路設計
爆破主要起爆器材采用非電毫秒導爆管雷管及起爆導爆管,起爆網路為非電導爆網路。這一起爆網絡抗擾性強、安全性好、起爆可靠、起爆數量不受限制、使用方便簡單等特點。
4.1網路聯結形式
采用非電毫秒差導爆雷管的孔內延時起爆網路。每孔裝入兩發毫秒差導爆管雷管,孔內導爆管聯接各個藥卷,以確保爆破的可靠性。
4.2延期形式
采用孔內毫秒差導爆管雷管延期起爆,以降低每段齊爆的藥量,充分達到延期的減震的目的。
4.3起爆方式
孔外接起爆導爆管聯接各個孔雷管的導爆管,最終采用非電起爆器引爆起爆導爆管來引爆整個網路。
5爆破安全技術措施
爆破安全技術措施有三個方面:一是施爆過程中的安全;二是爆破個別飛石、地震波、水中沖擊波、空氣沖擊波、爆破噪音方面的安全;三是爆破施工過程中滲水處理措施。
5.1個別飛石的控制
由于本工程最淺點水深為-6.0m,按照《爆破安全規程》規定,水下鉆孔爆破水深大于6m,可不考慮飛石對地面或水面以上人員的影響。
5.2爆破地震波的安全距離
根據《爆破安全規程》,設計要求本工程一次起爆單段藥量控制在500kg以內。以臨近的炸礁區的安全距離按100米考慮,根據下式復核該炸礁區的單段最大裝藥量:V=K(Q1/3/R)α計算得:V=150×(5001/3/100)1.8≈1.57cm/s<2cm/s故一次起爆最大單段藥量不超過500kg時,垂直震動速度對100m以外的建筑物無害。在實際水下爆破施工時,用起爆器起爆,其單段的最大起爆藥量控制在500kg以內,爆破產生振速可有效地控制在一般建筑物的抗震振速2cm/s以內。此外,為了保證建筑物的安全,我們在采用多段別導爆管爆破施工減震的同時,在爆破初期對重要建筑物和距爆破源最近的建筑物進行爆破監測(主要監測爆破質點的垂直振動速度和豎直震動速度),以監測數據來確定單次起爆最大藥量和單段起爆最大藥量,確保施工區周圍建筑物的安全。
5.3水中沖擊波的安全距離
根據《水運工程爆破技術規范》,水下鉆孔爆破時水中沖擊波對人員、施工船舶的安全距離。距離是警戒船必須搜索和警戒的范圍,其安全距離外為人員或船舶需撤離的距離。警戒人員必須按裝藥量來控制警戒區域的安全,爆破員在起爆前必須把安全距離告知警戒人員。
5.4爆炸空氣沖擊波影響范圍
因本次爆破采用水下鉆孔爆破,因此不考慮空氣沖擊波的影響。
5.5涌浪的影響范圍
因爆破選擇朝面大海方向,故噴水柱也主要進向大海方向,且爆破單響藥量小,爆區周圍海岸邊坡無需特別保護,可不需要考慮爆破的涌浪效應的影響,但需隨即觀察爆破后岸邊坡的變化情況。
6小結
根據430m跨度,可選擇的橋型方案有:鋼桁連續梁橋、懸索橋、拱橋、矮塔斜拉橋、梁-拉-吊協作體系橋。
1.1鋼桁連續梁橋
優點:主跨430m在鋼桁梁的適用范圍內,中墩處梁高可取50m,充分利用凈空,滿足限高要求;采用懸臂施工,不影響航運;下承式橋面,有利縱坡控制。缺點:橋面設在封閉桁架內,較為壓抑,視線不通暢;鋼桁架桿件多,對設計、施工要求高,后期養護工作量大;與下游擬建的院士橋雷同。結論:擬不采用鋼桁連續梁橋方案。
1.2懸索橋
自錨式懸索橋橋面以上塔高為主跨的1/5~1/8,顯然不能滿足建筑限高要求,而地錨式懸索橋塔高可以取主跨的1/10左右,能滿足建筑限高要求。優點:懸索橋橋型優美,塔高較矮,可滿足限高要求;可利用主纜吊裝主梁,對航運影響小,可不中斷航運。缺點:錨碇體量大,布置困難,錨碇施工對已建構筑物影響大,費用高;在深厚軟土地基上建造錨碇,風險高。結論:擬不采用懸索橋方案。
1.3拱橋
采用中承式系桿拱橋可充分利用凈空,有利拉坡,又適應軟土地基。采用坦拱時(拱肋矢跨比達1/8左右),可滿足建筑限高要求。優點:中承式系桿拱橋橋型優美,采用坦拱,可滿足限高要求;拱肋形式靈活多樣,選擇余地大。缺點:大跨徑坦拱,系桿受力較大,要求高;拱肋,橋面系安裝需纜索吊裝,施工期間不滿足限高要求,且對航運也有一定影響。結論:擬不采用中承式系桿拱橋方案。
1.4矮塔斜拉橋
傳統斜拉橋橋面以上塔高為主跨的1/4,顯然不能滿足建筑限高要求,而矮塔斜拉橋塔高可以取主跨的1/10左右,能滿足建筑限高要求。優點:矮塔斜拉橋剛柔相濟,橋型優美,塔高較矮,可滿足限高要求;采用懸臂施工,對航運影響小。缺點:中墩處主梁較高,對近景景觀有一定影響。結論:可采用矮塔斜拉橋方案。為V形塔矮塔斜拉橋效果圖。
1.5梁-拉-吊協作體系橋
綜合上述橋型分析,提出梁-拉-吊協作體系橋,該橋綜合了各橋型的優點。優點:
1)以連續梁為基本受力體系,斜拉、懸吊體系起幫扶作用,使在建筑限高條件下大跨徑橋梁實現成為可能;
2)主梁可采用懸臂施工,對航運影響小;
3)橋型獨特,與上下游橋梁不雷同,符合1橋1景的建設要求。缺點:中墩處主梁較高,對近景景觀有一定影響;多體系協作,非線性影響大,受力不明確,施工控制難度大。結論:可采用梁-拉-吊協作體系橋方案。為梁-拉-吊協作體系橋效果圖。
2方案比選
2.1V形塔矮塔斜拉橋方案
1)主梁:采用鋼-混凝土混合梁才能實現這一結構體系。江中跨中段采用鋼箱梁,以減輕自重,實現大跨。邊跨及次邊跨、主跨靠岸部分采用混凝土箱梁,以增加剛度、降低造價、減少運營期間養護的工作量。
2)塔形:由于塔高受限,為提高斜拉索承載比率,采用V形塔,使中跨斜拉索在梁上的錨固點向跨中段靠攏,從而使這一結構體系有實現的可能。但V形塔施工難度大,施工措施費用高。
2.2梁-拉-吊協作體系橋方案
1)主梁:與V形塔矮塔斜拉橋方案一樣,主梁只有采用鋼-混凝土混合梁才能實現這一結構體系。
2)懸吊體系:由于已建構筑物布置緊密,且橋位處于深厚軟土地基,不宜建造地錨,故采用自錨式懸索橋與矮塔斜拉橋來協作形成結構體系。江中跨中段鋼箱梁主要由懸吊結構來承重,矮塔斜拉結構主要承擔其余部分。
3)塔形:由于采用協作體系,索塔采用柱式結構,使施工簡單、快速。
2.3方案比選方案比選。
3結論
1.1注意泵房的布置
在建設取水泵房的過程中,要根據江水枯水期、洪水期的實際水位來選擇泵房的布置并施工。以江水的枯水期和洪水期水位都較高,并且這2個階段落差較大的江河為例,對于取水泵房的布置,由于該江水的枯水期和洪水期水位落差大,所以,需要將泵房的進水口布置為上、下兩層,并且這兩層進水口的面積要根據枯水期的水位來計算。同時,取水泵房中潛水泵的位置也需要布置在洪水位和枯水位之間。這樣做,不管是在枯水期還是洪水期,水泵都不會被江水中的雜物破壞。
1.2方案中要涉及水處理系統的實施
對于水處理系統,要將其與取水方案相結合才能夠達到預期的過濾效果。在建設取水泵房的過程中,要在取水泵房的進水口前設置好柵欄條,在進水口后面布置好網格,從而實現對取水泵房的雙重保護。另外,取水泵房的進水口也要有一定的坡度,坡度可以讓水中的砂礫順著坡流出,以提高整個取水過濾系統工作的效率和質量。除此之外,還要定期清洗網格,以保證水處理系統可以正常順利。
1.3不良地基上施工方法的選擇
在不良地基上建設取水泵房是在所難免的。在施工期間,可以選擇井點降水法、凍結法和沉井法。下面簡要分析一下這3種施工方法。
2.3.1井點降水法選取這種方法時,一般包括輕型井點和管井井點2類。在輕型井點中,一級井點的水位降低深度一般為3~6m。在取水泵房的建設中,這種建設方法具有設備數量多、作業面積大、施工時間長和基坑挖土量大的特點。對于管井井點,其水位降低深度一般是6~10m。在其施工建設的過程中,這種方法具有費用開支大的特點。
2.3.2凍結法該方法是使用大型冷凍機將取水泵房附近的水土冷凍,從而方便后面的施工建設,但是,這種方法的消耗比較大,需要一定的資金基礎。
2.3.3沉井法這種方法適用于地下水位比較高、地質較為均勻的地基,其需要較少的物力和財力,施工也較為簡單。通過對工作方法的簡要分析可知,在設計取水泵房的施工方案時,要根據現場的實際情況選擇最恰當的工作方法。
1.4加強設備的檢修和安裝、固定的施工
在取水泵房的取水工作中,有許多需要取出清理或維修的設備,但是,由于諸多工作設備處于水底不方便取出,所以,在取水泵房的施工過程時,要為這些不易取出但需定期清理的設備設計一個較為方便的檢修方法。例如,在取水泵房的建設過程中,可以運用滑槽固定設備,以便在取水泵房運作時將需要清理的設備沿滑槽取至水泵房頂部檢修、清理,之后再依靠重力作用滑至原位。但是,在此需要注意的是,檢查完水泵后,水泵放置在固定架上,要保證水泵與水管的連接處密封性,不然,會出現接口處漏水的情況,致使設備無法正常工作。鑒于此,可以在水泵與水管的連接處使用Y型接管口,以實現水泵與水管的密封連接,從而保證取水泵房可以順利運行。
1.5要注重吸水管的特別設置
對于取水泵房的管道設置,要在取水泵房施工建設時,在吸水管上加裝柔性套管或在管道上安裝軟接頭。因為取水泵房與蓄水池是相對獨立的,隨著取水泵房運行時間的增加,會在吸水管道上施加拉張應力和剪切應力,這就會不斷減少取水泵的使用壽命,影響使用效果。除此之外,有的吸水管道需要埋在地下,這就更需要保證管道基礎的堅固性和可靠性。在非原土層、土壤中增做管道基礎,為防止管道在掩埋過程中出現彎曲和倒坡的現象提供了保證。
2結束語
1排風口布置方式和補風形式確定
國內學者認為對衛生間座便器側排風及室內新風滲入的情況最為合理,采用此方案的衛生間內污染物的濃度最低且擴散范圍較小。若考慮季節氣候室內外氣溫的差異,在節能性和舒適性方面,室內新風滲入情況都有明顯的優點。座便器側排風口設置在距座便器頂部0.3m處,即X=0m,Y=l.15m,Z=0m處,衛生間排風口設置如見圖1所示。現代住宅衛生間多采用頂排風及室內新風滲入形式對衛生間進行通風。本方案采用座便器側排風、頂排風及室內新風滲入形式對衛生間進行通風,使衛生間內污染物濃度最低,具有最好的通風效果。
2有害氣體檢測及排風總體方案設計
控制器采用STC89C52RC單片機,利用MQ137氣敏傳感器檢測當前環境中NH3的濃度,利用ME4-H2S對所測空氣中的H2S濃度進行測量。如果NH3和H2S傳感器檢測到這2種氣體濃度不小于預置值時,則單片機將控制排風扇通電排風,同時啟動聲光報警,在液晶顯示屏上實時顯示當前H2S和NH3有毒氣體的濃度;排風一段時間后,如果衛生間內的NH3和H2S濃度小于預置值,則單片機控制排風扇斷電停止排風,聲光報警關閉。該系統有無線遙控功能,可以實現對系統的無線遙控。有害氣體測控系統框圖如圖2所示。電源模塊STC89C52RC單片機H2S傳感器NH3傳感器紅外接收頭LCM顯示模塊排風機聲光報警圖2有害氣體測控系統框圖
3硬件設計
3.1控制模塊本設計方案的核心控制
單元采用STC89C52RC型單片機芯片。該芯片是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,單芯片上擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash,使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。在本設計方案中,NH3、H2S傳感器將檢測到的信號實時地輸入到單片機,經單片機的計算處理后,將2種氣體濃度信息送至液晶顯示單元顯示,同時將實時顯示的濃度值與預置值進行比較,以判斷排風扇的開關及是否進行聲光報警。
3.2采集信息模塊選擇
測量精度高、工作可靠,具備較強的防污染能力的氣敏傳感器。氣敏傳感器MQ-137是一種NH3檢測裝置其特點是響應快速、工作穩定可靠、電路簡單、大信號輸出、靈敏度高。MQ-137是一種電阻控制型器件,當環境NH3濃度變化時,傳感器的電阻值亦隨之變化,通過接口電路可以將MQ-137與計算機組成自動測控系統。隨著環境中NH3濃度的不同變化,氣敏傳感器電阻值發生變化,通過轉換電路將電阻變化信號轉換為電壓變化信號,將該電壓值輸入到單片機的模/數接口,即可確定當前衛生間的NH3濃度值。MQ-137根據當前衛生間的NH3濃度將測得的電壓值輸入至STC89C52RC相應引腳,STC89C52RC根據所輸入的信號值與預置值進行比較,發出命令,控制相應的輸出裝置。電化學硫化氫氣體傳感器ME4-H2S用于測量環境空氣中的H2S濃度。該傳感器根據電化學的原理工作,利用待測氣體在電解池中工作電極上的電化學氧化過程,通過電子線路將電解池的工作電極和參比電極恒定在一個適當的電位,在該電位下可以發生待測氣體的電化學氧化,由于氧在氧化和還原反應時所產生的法拉第電流很小,可以忽略不計,于是待測氣體電化學反應所產生的電流與其濃度成正比并遵循法拉第定律。這樣,通過測定電流的大小就可以確定待測氣體的濃度。ME4-H2S電化學傳感器的主要特點是低功耗、高精度、高靈敏度、線性范圍寬、抗干擾能力強、工作穩定可靠,適合環保中H2S氣體的檢測。
3.3顯示及報警模塊信息顯示
使用液晶顯示模塊LCM12864,它由128列64行液晶顯示點陣和其控制電路組成。該顯示模塊可以顯示數字、字符、漢字和圖形。因此,當前環境中的NH3和H2S的濃度值可以實時顯示在屏幕上。聲音報警選用蜂鳴器,由單片機的I/O口直接驅動三極管,再經過三極管放大電流后驅動蜂鳴器工作。光報警選用高亮度發光二級管,由單片機輸出口直接驅動二極管不停地閃爍。
3.4穩壓電源模塊
220V交流市電經變壓器降壓,由全橋整流電路輸出脈動直流電壓,經過濾波電路后,由三端集成穩壓電路LM7805輸出穩定的5V直流電壓,其穩壓精度一般可達到0.04以上,因此用LM7805就可以滿足單片機一般電壓需求。
4系統軟件設計
本方案設計主程序流程圖如圖3所示。軟件通過Keilsoft-ware公司開發的KeilC51語言編寫。KeilC51是用于51系列單片機的C51語言開發軟件。具有Windows風格的可視化操作界面;支持匯編語言、C51語言以及兩者混合編程等多種方式的單片機設計;能夠完成51系列單片機以及和51系列兼容的絕大部分類型單片機的程序設計和仿真。KeilC51為單片機的軟件開發提供了C語言環境,同時保留了匯編語言的高效、快速的特點。
5結語
電氣方案說明
一、依據
根據建筑有關方案圖紙,國家有關規范設計。
民用建筑電氣設計規范(JGJ/T16-92)
高層民用建筑設計防火規范(GB50045-95)
火災自動報警系統設計規范(GB50116-92)
二、范圍
本建筑電氣設計包括強弱電,其中強電包括10kV變配電站、照明系統、一般動力系統、空調系統、計算機UPS配電系統、防雷接地等。
弱電包括火災自動報警及消防聯動控制系統、PDS結構化綜合布線系統、保安監控系統和電纜電視系統等。
三、內容
按二級負荷供電,要求采用雙路電源。建筑物地下層設變配電室。
負荷密度按80W/m2考慮。選擇2臺800kVA干式變壓器。
弱電按綜合布線考慮,統一安排電視、電話、計算機插座。
本工程按二級保護對象設置火災自動報警和聯動系統。
按二類建筑屋考慮防雷措施。
初步設計說明
強電部分
一土建概況
圖書館建筑面積21681.29m2.地下一層(部分加設夾層),地上七層。歇山屋頂,正背高35.0m,檐口高24.2m,室內外高差600.結構為全現澆鋼筋混凝土框架剪力墻體系,厚板基礎。一至四層大部分采用無粘接預應力樓板,現澆板厚180.
二設計依據
民用建筑電氣設計規范(JGJ/T16-92)
高層民用建筑設計防火規范(GB50045-95)
火災自動報警系統設計規范(GB50116-92)
初步設計有關批文及各專業所提資料
三設計范圍
電氣設計包括:10kV變配電站、照明系統、一般動力系統、空調系統、計算機UPS配電系統、防雷接地及人防工程配電;火災自動報警及消防聯動控制系統、PDS結構化綜合布線系統、保安監控系統和電纜電視系統。
四電源及負荷
1電源從北大35kV總降壓變電所引來,兩回線10kV供電線路至新館,南進戶,打開引入。
2本館負荷等級及分類如下:
一級負荷:消防動力,應急照明,計算機電源
二級負荷:客梯、樓梯照明及人員較密集的公共場所照明
三級負荷:空調及其它
3本館總設備容量為2231.4kW,
P=1673.4kW
Q=639.1kvar(補償后)
S=1791.3kVA
五供配電
1根據高校圖書館的特點,為節約能源、經濟運行,本樓工程選用廣東順干式變壓器三臺。其中630kVA,10/0.4kV兩臺,向一二級負荷供電,1250kVA10/0.4kV一臺,專供空調負荷。變壓器自帶強迫通風和溫度保護裝置。
2高壓10kV兩路電源同時供電,單母線分段運行,母聯開關手動切換。高壓柜選用ABBZS1型,帶閉鎖及聯鎖裝置。一二級負荷低壓接線方式同高壓側,三級負荷低壓接線為單母線,低壓柜選用DOMINO開關柜。低壓按照明、空調、動力分別計量。高低壓柜均為上進上出方式、落地安裝。
3配電干線一般選用ZR-VV-1kV電纜,水平段沿托盤式橋架敷設,豎井內沿梯架垂直明敷。豎井內照明及消防干線采用封閉母線沿墻敷設,消防干線選用耐火電纜在橋架上明敷。照明動力支線一般采用BV-500V導線穿鋼管在板內或吊頂內暗敷。
4配電箱在豎井內明裝,在其它部位暗裝,下皮距地1.4m.燈具開關及插座為奇勝牌,暗裝,下皮分別距地1.4m,0.3m.
5為節約照明用電保護環境,從綠色照明的設計思想出發:閱覽室內采用北京四通松下電工有限公司生產的National熒光燈具,配36W細管徑燈管,小功耗鎮流器及電容無功補償。計算機房、機讀目錄廳、光盤檢索廳、多媒體閱覽室采用機房專用燈,以抑制眩光。書庫選用專用書庫燈,以增加垂直照度。古籍書庫采用濾紫功能燈具。筒燈配雙H型節能光源。同聲傳譯譯員室等場所采用無級調光開關。
六防雷接地系統
該建筑按二級設防。在屋頂易受雷擊的部位裝設避雷帶,利用結構柱內主筋作引下線,利用建筑物基礎作統一的接地裝置,要求接地電阻不大于1歐姆,做法詳“電”。若達不到加人工接地裝置,做法現場定。館內大于配電系統按三相五線制做好接零保護。
弱電部分
一、火災自動報警及消防聯動控制系統
1.在首層設消防控制中心,負責對全館(含會議中心)火災監測及消防聯動控制。
2.消防報警系統采用海灣公司設備。
3.消防回路為二總線制為ZRRVV-2X1.5,沿耐火橋架經過弱電豎井引至各層。聯動控制線采用NHBV-1.5mm2,消防廣播線采用RVS-2X0.8,均穿鋼管暗敷。
4.探測器部分采用煙溫感復合智能型,其他采用感煙探測器或感溫探測器,吸頂安裝,手動報警按鈕暗裝,下皮距地1.5m,消防模塊吊頂下明裝。
5.消防廣播揚聲器均為3W,有吊頂處用嵌入式,無吊頂處明裝箱式,下皮距地2.5m.
6.設消防電話。
7.凡是消防用電均采用雙路供電,末端切換,使用耐火或阻燃電纜,穿鋼管暗敷設。
8.設應急照明系統,包括疏散指示燈、出口指示燈和備用照明。均采用雙路電源切換,末端自投或自帶蓄電池。
9.活動中心采用消火栓控制按鈕起動消防泵。
二、結構化綜合布線系統
1.結構化綜合布線系統采用羅格朗DLP布線設備,該系統支持本館電話、計算機、保安監控及多媒體等多方面的自動化通訊服務。
2.信息插座一般為墻上型。暗裝,下皮距地0.3m,保安監控用信息插座為桌上型,吊頂內明裝。圖書館設信息點200個,會議中心設120個,共320個。
3.水平布線總系統全部采用五類八芯雙絞線,在吊頂內沿橋架,在墻內柱內穿鋼管暗敷。
4.樓內各層管理間與豎井兼用,在首層計算機房設總設備間。
5.垂直干線全部采用四芯光纜,在橋架上敷設。外網西進戶。
三、電纜電視系統和保安監控系統
1.本館電纜電視前端訊號由館外引來,東進戶,電纜引入。本館不設前端系統。