時(shí)間:2022-05-12 19:44:24
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇快速檢測(cè)技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】 環(huán)境保護(hù);檢測(cè)技術(shù);生態(tài)發(fā)展;可持續(xù)
我國(guó)的環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的研究相對(duì)于國(guó)外來說起步比較晚,僅僅有三十年的時(shí)間,但是在這三十年中,環(huán)境檢測(cè)的方法經(jīng)歷了從無到有,并且達(dá)到了三百多項(xiàng),這一巨大成果的取得標(biāo)志著我國(guó)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的建立與完善。我國(guó)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系把重點(diǎn)放在環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)和質(zhì)量控制工作上,始終將生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展作為首要工作。良好的生態(tài)環(huán)境是人類社會(huì)生存和發(fā)展的必要條件,保護(hù)生態(tài)環(huán)境是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。環(huán)境檢測(cè)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用可以促進(jìn)環(huán)境的保護(hù),對(duì)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展起著積極的引導(dǎo)作用。
一、 近年來,環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
由于我國(guó)的環(huán)境檢測(cè)技術(shù)起步比較晚、發(fā)展的時(shí)間比較短,因此,在環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系的構(gòu)建中還存在著大量的問題,這些問題的存在嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的開展。比如,在環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系的構(gòu)建中,忽略了對(duì)檢測(cè)軟件的建設(shè)以及現(xiàn)代信息自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用,忽視了環(huán)境檢測(cè)的社會(huì)服務(wù)職能的發(fā)揮和環(huán)境檢測(cè)的預(yù)警能力的應(yīng)用等等,這些問題的忽略導(dǎo)致環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系的職能難以正常發(fā)揮,從而影響了我國(guó)生態(tài)環(huán)境問題的保護(hù),滯后了生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。為了改善和保護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,我們必須要加快環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的建設(shè),不斷完善環(huán)境檢測(cè)體系。
二、 生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的意義
可持續(xù)發(fā)展是一種注重長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式,它是一種既能滿足當(dāng)代人的需求又不對(duì)后代人滿足其需求能力構(gòu)成危害的發(fā)展。隨著社會(huì)工業(yè)文明的不斷發(fā)展,生態(tài)環(huán)境問題越來越嚴(yán)峻,在許多方面已經(jīng)開始漸漸影響社會(huì)的發(fā)展,面對(duì)這種問題,我國(guó)提出了生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展,能最大程度的協(xié)調(diào)環(huán)境的保護(hù)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙贏。實(shí)現(xiàn)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展可以促進(jìn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一,能夠正確處理好人口、資源、環(huán)境之間的關(guān)系,改善生態(tài)環(huán)境,提高資源的利用效率。由此可以看出,生態(tài)可持續(xù)發(fā)展,不僅能夠改善當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境問題,促進(jìn)環(huán)境保護(hù)政策的實(shí)施,而且對(duì)社會(huì)的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步起著重要的作用。
三、 環(huán)境檢測(cè)技術(shù)在生態(tài)可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。
環(huán)境檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)水源污染、水土流失、物種多樣性等生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控,通過對(duì)數(shù)據(jù)的及時(shí)采集和分析,對(duì)當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境問題有所正確的了解,從而能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析制定相應(yīng)的措施和政策,以達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的,促進(jìn)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。
1、 環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的構(gòu)建
環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的構(gòu)建首先要注重環(huán)境檢測(cè)觀念的改變,政府及相關(guān)部門在加大環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的硬件投入時(shí),還要注重培養(yǎng)環(huán)境檢測(cè)人員的技術(shù)能力,為環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法提供基礎(chǔ)保證,建立對(duì)現(xiàn)代企業(yè)環(huán)境保護(hù)工作、污染治理的技術(shù)支持機(jī)構(gòu),加大對(duì)現(xiàn)代企業(yè)污染排放的監(jiān)督,從而減少污染源的排放。同時(shí)構(gòu)建環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的預(yù)警體系,促進(jìn)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系的完善。環(huán)境預(yù)警能力對(duì)我國(guó)的環(huán)境保護(hù)、污染災(zāi)害的治理有著重要的作用,環(huán)境預(yù)警對(duì)避免重大災(zāi)害事故的發(fā)生起著重要的作用。另外,要形成以現(xiàn)代信息自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)為中心的環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系。信息自動(dòng)化檢測(cè),不僅能夠提高環(huán)境檢測(cè)的工作效率,而且能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測(cè),促進(jìn)監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量的提高。最后,要以環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系構(gòu)成要件強(qiáng)化為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系的完善與建立。加快環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系相關(guān)法律的完善,以法律規(guī)范實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的規(guī)范與指導(dǎo)。
2、 環(huán)境檢測(cè)技術(shù)在不同生態(tài)問題中的應(yīng)用
環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)不同的生態(tài)問題進(jìn)行監(jiān)控,從而提出及時(shí)有效的解決辦法。比如,污染問題。大氣污染、噪聲污染、水源污染等問題都屬于環(huán)境污染問題。這些問題不僅對(duì)環(huán)境造成了一定的破壞,同時(shí)危害了資源的利用,阻礙了社會(huì)的發(fā)展。環(huán)境檢測(cè)技術(shù)可以通過在不同的污染點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染源頭,控制污染排放。同時(shí)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,有效的對(duì)企業(yè)和個(gè)人的污染排放進(jìn)行制約,減少了污染排放,環(huán)境污染問題自然的到改善,這就實(shí)現(xiàn)了環(huán)境、資源與人口之間的協(xié)調(diào),有利于生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。
再比如,在水土流失問題中的應(yīng)用。對(duì)水土流失問題的分析需要長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)采集,環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可以很好的滿足這一要求。環(huán)境檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)水土流失問題進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,通過不同年份、不同季節(jié)的水土流失情況,環(huán)境檢測(cè)人員可以從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,制定改善水土流失的方法。同時(shí),環(huán)境檢測(cè)技術(shù)可以將水土流失數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,從而發(fā)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
總而言之,環(huán)境檢測(cè)技術(shù)體系的構(gòu)建對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義,是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)工作促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的重要環(huán)節(jié)。生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展,是實(shí)現(xiàn)社會(huì)進(jìn)步的必然要求。只有實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,才能滿足經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)人口、資源、環(huán)境關(guān)系的良性循環(huán)。因此,積極建設(shè)環(huán)境檢測(cè)技術(shù),構(gòu)建環(huán)境檢測(cè)體系,可以促進(jìn)環(huán)境保護(hù)的開展,從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:平整度直接式檢測(cè)類響應(yīng)式檢測(cè)類
一、引言
平整度檢測(cè)貫穿于路面施工質(zhì)量檢測(cè)、評(píng)定、驗(yàn)收及運(yùn)營(yíng)期路面質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié),其檢測(cè)設(shè)備、原理和方法多種多樣,檢測(cè)結(jié)果因檢測(cè)設(shè)備不同而有較大差異。美國(guó)、澳大利亞等國(guó)的平整度檢測(cè)技術(shù)處于領(lǐng)先水平。美國(guó)有多家公司研發(fā)和生產(chǎn)路面平整度檢測(cè)儀,其中包括ICC公司生產(chǎn)的慣性激光斷面儀和手推式斷面儀;FACE公司生產(chǎn)的DIPSTICK(步進(jìn)式斷面儀)和手推式斷面儀,及South Dakota DOT生產(chǎn)的慣性激光斷面儀等(澳大利亞ARRB生產(chǎn)的手推式斷面儀和慣性激光斷面儀在國(guó)際上也有一定的市場(chǎng))。
我國(guó)平整度檢測(cè)技術(shù)的研究相對(duì)落后,由于公路建設(shè)的需要,在“七五”期間,由交通部公路研究所和西安公路研究所等單位先后分別研制了顛簸累積儀和八輪儀等平整度檢測(cè)裝置,目前已在中國(guó)市場(chǎng)上有了一定的應(yīng)用。在過去的十年中,有過一些應(yīng)用和理論的研究,如我國(guó)規(guī)范規(guī)定了幾種用于不同工程階段、不同結(jié)構(gòu)層次的平整度檢測(cè)設(shè)備和相應(yīng)的檢測(cè)、評(píng)定方法,但總的來說在技術(shù)方面突破不大。近年來國(guó)內(nèi)在儀器的評(píng)價(jià)和相關(guān)性的研究方面也開展了一些工作,2001年交通部組織開展了平整度檢定規(guī)程研究,并已初步完成。
二、路面平整度檢測(cè)儀的基本分類
,q4U5e7lJ公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通路面平整度的儀器主要有兩大分類:第一類為縱斷面測(cè)定(直接式檢測(cè)類),即測(cè)出路面縱斷面剖面曲線,然后對(duì)測(cè)出的縱斷面曲線進(jìn)行數(shù)學(xué)分析得出平整度指標(biāo)。第二類為車輛對(duì)路面的反應(yīng)測(cè)定(響應(yīng)式檢測(cè)類),即測(cè)出車輛對(duì)路面縱斷面變化的力學(xué)響應(yīng),然后對(duì)測(cè)出的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析得出平整度指標(biāo)。對(duì)響應(yīng)式檢測(cè)類而言,其平整度指標(biāo)的換算主要是通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儀器測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定而得到。通常,第一類檢測(cè)方法可用于路面施工質(zhì)量驗(yàn)收與評(píng)價(jià),而第二類檢測(cè)方法主要用于路面周期性評(píng)價(jià)。但第二類檢測(cè)儀器常要借助于第一類檢測(cè)儀器進(jìn)行指標(biāo)標(biāo)定。
1、直接式檢測(cè)類
對(duì)直接式檢測(cè)類平整度檢測(cè)儀而言,主要的平整度指標(biāo)為國(guó)際平整度指標(biāo)IRI(InternationalRoughnessIndex)。國(guó)際平整度指標(biāo)IRI是被廣泛采用的路面平整度指標(biāo)。國(guó)際平整度指標(biāo)IRI的優(yōu)點(diǎn)是具有很強(qiáng)的時(shí)間穩(wěn)定性和空間穩(wěn)定性,這使得不同時(shí)間和地點(diǎn)檢測(cè)的國(guó)際平整度指標(biāo)IRI值可進(jìn)行直接比較。T c5Xv%g7^XZe公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通國(guó)際平整度指標(biāo)IRI的計(jì)算是基于四分之一車輛仿真模型。四分之一車輛仿真模型是用于模擬車輛在實(shí)際路面行駛時(shí)車體對(duì)路面縱斷面起伏波動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。J,y,[6\Lf省略
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四分之一車輛仿真模型用于模擬車輛機(jī)械系統(tǒng)在路面縱斷面曲線輸入的激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。通過四分之一車輛仿真模型計(jì)算模型車車輛懸掛系統(tǒng)的單向位移量,將各次計(jì)算的單向位移值累加(單位為m)并與路段長(zhǎng)度相除(單位為km),既可以得到國(guó)際平整度指標(biāo)IRI,其單位為m/km。國(guó)際平整度指標(biāo)IRI計(jì)算的數(shù)學(xué)過程極其繁瑣,具體計(jì)算公式可查閱有關(guān)資料。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是國(guó)際平整度指標(biāo)IRI必須先獲得路面縱斷面剖面曲線,然后將路面縱斷面剖面曲線輸入到四分之一車輛仿真模型,由四分之一車輛仿真模型計(jì)算國(guó)際平整度指標(biāo)IRI。事實(shí)上,幾乎所有的自動(dòng)化路面斷面曲線檢測(cè)系統(tǒng)(直接式檢測(cè)類)都包含國(guó)際平整度指標(biāo)IRI的計(jì)算軟件包。因此只要獲得路面縱斷面剖面曲線,就能較易獲得國(guó)際平整度指標(biāo)IRI。 B$~4ZdI[mjCk公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通2、響應(yīng)式檢測(cè)類 e V4k[ \8?;V響應(yīng)式檢測(cè)類的檢測(cè)對(duì)象主要包括檢測(cè)車輛的動(dòng)態(tài)垂直加速度和垂直位移。當(dāng)平整度檢測(cè)儀檢測(cè)的對(duì)象是車輛的動(dòng)態(tài)垂直加速度時(shí),此類平整度檢測(cè)儀可歸為電子響應(yīng)式檢測(cè)類;當(dāng)平整度檢測(cè)儀檢測(cè)的對(duì)象是車輛的動(dòng)態(tài)垂直向累積位移量時(shí),此類平整度檢測(cè)儀可歸為機(jī)械響應(yīng)式檢測(cè)類。
三、主要特點(diǎn)
1、直接式檢測(cè)類主要特點(diǎn)是:
(1)能得到路面縱斷面曲線,根據(jù)縱斷面曲線,平整度特性可直觀地反映出來。
2|
GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)測(cè)得的路面縱斷面曲線可輸入到仿真數(shù)學(xué)模型而得到車輛對(duì)路面縱斷面變化的仿真力學(xué)響應(yīng)。過去的實(shí)驗(yàn)和研究已證明這種仿真響應(yīng)與真實(shí)的車輛響應(yīng)有很好的相關(guān)性。
AU8VB9oZ公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)檢測(cè)路面縱斷面曲線是較難的,尤其是長(zhǎng)波長(zhǎng)縱斷面曲線,其原因是難以從檢測(cè)儀本身直接取得路面縱斷面垂直高度參照點(diǎn)。比較可取的方法是從檢測(cè)儀本身的垂直加速度或與水平線的夾角之中間接地取得垂直高度的參照點(diǎn)。
(4)由于此類檢測(cè)儀能得到路面縱斷面曲線,因此可直接用于新路面施工質(zhì)量的驗(yàn)收與評(píng)價(jià),使驗(yàn)收部門有客觀依據(jù)決定施工質(zhì)量的優(yōu)劣。
1sS|7c}`省略(5)若此類檢測(cè)儀能測(cè)出長(zhǎng)波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)路面縱斷面曲線,則可作為標(biāo)準(zhǔn)參照儀
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t8wv!P1m"Z2w用于對(duì)其它平整度儀進(jìn)行標(biāo)定和作相關(guān)分析。 ^+} ~U5U3l省略O(shè)t*dFUa9qd$s)GO公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通2、響應(yīng)式檢測(cè)類主要特點(diǎn)是:
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J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通 (1)此類方法的依據(jù)是車輛對(duì)路面縱斷面垂直高度變化的力學(xué)響應(yīng),如振動(dòng)等,然后對(duì)這種響應(yīng)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,從而得到平整度指標(biāo),如垂直加速度均方差和顛簸累計(jì)值等。
(2)由于此類檢測(cè)方法相對(duì)于第一類方法要簡(jiǎn)單,檢測(cè)速度要快,因而適用于高速檢測(cè)和長(zhǎng)距離檢測(cè)。 (3)此類方法無法得到路面縱斷面曲線,因而主要應(yīng)用于現(xiàn)存路面平整度評(píng)價(jià)。
(Ap3Z9_ q公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通(4)由于無法得到路面縱斷面曲線,此類檢測(cè)儀需依賴于能測(cè)出長(zhǎng)波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)路面縱斷面曲線的平整度檢測(cè)儀對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定和作相關(guān)分析。
四、平整度檢測(cè)儀的標(biāo)定方法
1、基本原理
響應(yīng)式平整度檢測(cè)儀主要依據(jù)檢測(cè)車對(duì)路面不平整的動(dòng)態(tài)響應(yīng)來獲得平整度的指標(biāo)的。因此,檢測(cè)本身的機(jī)械性能將直接影響到平整度檢測(cè)的結(jié)果。從概念上講,不同的檢測(cè)車針對(duì)同一條路面將會(huì)有不同的動(dòng)態(tài)響應(yīng),即便是同一臺(tái)檢測(cè)車,當(dāng)使用一段時(shí)間后,其機(jī)械性能和電氣性能也會(huì)發(fā)生一定的變化。針對(duì)這兩種性能前后時(shí)間的不一致性,在路面平整度檢測(cè)的實(shí)踐中,往往采用技術(shù)標(biāo)定(也稱系統(tǒng)標(biāo)定)的方法來使各種響應(yīng)式路面平整度儀的檢測(cè)達(dá)到一致性,或歸結(jié)到標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)。
O-NK6?8U |A,WQ|省略在國(guó)際上,路面平整度的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)主要采用兩種方法,第一種方法是采用精密水準(zhǔn)儀檢測(cè)路面平整度,即采用精密水準(zhǔn)儀檢測(cè)出路面的縱斷面剖面曲線(標(biāo)高),然后采用計(jì)算機(jī)軟件將測(cè)得的路面縱斷面曲線轉(zhuǎn)換成國(guó)際平整度指標(biāo)(IRI),從而獲得該路面的平整度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。第二種方法是采用手推式斷面儀(也稱路面縱斷面剖面儀)檢測(cè)路面縱斷面剖面曲線,然后采用計(jì)算機(jī)軟件將測(cè)得的路面縱斷面曲線轉(zhuǎn)換成IRI,從而獲得該路面的平整度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。不論是采用何種標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè),其基本要求是:
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z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a.檢測(cè)結(jié)果不受檢測(cè)設(shè)備機(jī)械性能的影響;
t5@M k5B!|Fb省略b.檢測(cè)精度要求較高;
'z+~G1G!Bk*~公路,交通,交通知識(shí),交通技術(shù),高速公路,國(guó)道,設(shè)計(jì),工程軟件,論文,規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),交通量預(yù)測(cè),路基路面,交通工程,監(jiān)理,職稱考試,注冊(cè)工程師,國(guó)家高速公路網(wǎng),7918,交通產(chǎn)業(yè),智能交通C.能直接獲得全波長(zhǎng)的路面縱斷面剖面曲線;
d.能直接計(jì)算出IRI。 2]QM vv"OSreHtQ
p/BK路橋先鋒論壇―省略對(duì)于響應(yīng)式平整度檢測(cè)儀的標(biāo)定,一般要求至少5條以上的路面(包括較為粗糙的路面、中等平整的路面和較為平整的路面),其長(zhǎng)度為100~200m左右。對(duì)這些選定的路面,分別采用標(biāo)準(zhǔn)儀器(精密水準(zhǔn)儀或手推式斷面儀)和被標(biāo)定的響應(yīng)式平整度儀實(shí)施平整度檢測(cè),獲得的平整度指標(biāo)即可用來作為系統(tǒng)標(biāo)定之用。
五、結(jié)束語
路面平整度是評(píng)定路面使用品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,它既是一個(gè)路面外觀指標(biāo),又是衡量路面質(zhì)量及現(xiàn)有路面破壞程度的一個(gè)重要指標(biāo)。其直接關(guān)系到行車安全以及車輛的通行能力和運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性,還影響著路面的使用年限,但近年來由于各種車載高效檢測(cè)設(shè)備擁有測(cè)試精度等級(jí)高,人為因素少,不用中斷交通等優(yōu)點(diǎn),這些方法已經(jīng)被各省市的質(zhì)監(jiān)部門所采用平整度檢測(cè)事業(yè)也正朝著精確、快速、高效的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
張超、鄭南翔、王建設(shè) 《路基路面試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)》 人民交通出版社
關(guān)鍵詞:道路橋梁;檢測(cè)技術(shù)概述
Abstract: Highway Bridge is an important transportation hub, with the rapid social and economic development has a very important significance. However, the highway bridge after a long time of use, the damage will inevitably, and damage resistance of bridge structure, the security risks accordingly. This paper will in view of our country road bridges current situation are discussed, and corresponding analysis and Discussion on the technology of bridge detection.
Key words: Road and bridge; summary of detection technology
中圖分類號(hào):[TU997] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著隨著我國(guó)公路橋梁的蓬勃發(fā)展,公路橋梁的數(shù)量也在在逐漸增多,然而隨著時(shí)間的推移,道路橋梁經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的服役,出現(xiàn)眾多的破壞現(xiàn)象,例如結(jié)構(gòu)的老化,出現(xiàn)人為的破壞,道路橋梁的承載力受到了更多的挑戰(zhàn),有些甚至成為了危路或者危橋,這種局面嚴(yán)重影響了公路交通運(yùn)輸?shù)耐〞承裕瑢?duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了相應(yīng)的阻礙作用,甚至嚴(yán)重威脅著人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全,因此需要積極做好相應(yīng)的道路橋梁的維護(hù)和檢測(cè)工作,傳統(tǒng)的檢測(cè)方法已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)在日新月異的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。大量的新材料,新工藝以及新結(jié)構(gòu)形式更多的運(yùn)用在道路橋梁的建設(shè)過程中,為了充分保證橋梁結(jié)構(gòu)的使用安全性,相應(yīng)的橋梁檢測(cè)工作顯得尤為重要,本文將對(duì)相應(yīng)的道路橋梁檢測(cè)工藝進(jìn)行闡述。
道路橋梁進(jìn)行安全檢測(cè)的必要性
在道路橋梁的建設(shè)過程中,由于工程材料的不足,難免在道路公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及工程施工過程中產(chǎn)生眾多失誤,這樣就需要在橋梁工程竣工結(jié)束之后,進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量鑒定工作。另一方面,一些建成運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)的工程,經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間,會(huì)難免產(chǎn)生相應(yīng)的質(zhì)量問題,因此也需要進(jìn)行相應(yīng)的安全檢測(cè)工作。如果在道路橋梁的施工過程中管理不當(dāng),或者在運(yùn)營(yíng)之后沒有建立有效的檢測(cè)預(yù)警機(jī)制,就會(huì)在一定程度增加相應(yīng)的維護(hù)管理成本,進(jìn)而成為政府有關(guān)部門的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),同時(shí)還影響交通的通暢性,甚至造成橋毀人亡等相應(yīng)的悲劇。在最近幾年,在我國(guó)出現(xiàn)了眾多的大橋垮塌事故,歸其原因,是因?yàn)闆]有建立相應(yīng)的檢測(cè)預(yù)警機(jī)制,因此道路橋梁的安全檢測(cè)工作有著十分重要的現(xiàn)實(shí)性意義。
進(jìn)行道路橋梁安全檢測(cè)的相應(yīng)內(nèi)容
進(jìn)行道路橋梁安全檢測(cè)的內(nèi)容主要包括:橋梁結(jié)構(gòu)的幾何形態(tài)檢測(cè) 、結(jié)構(gòu)截 面的應(yīng)力檢測(cè)、索力檢測(cè)、預(yù)應(yīng)力檢測(cè) 、下部續(xù)構(gòu)檢 測(cè)、環(huán) 境檢測(cè) 、溫度 檢測(cè) 以及相應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性檢測(cè)等 。 對(duì)于那些已經(jīng)投入運(yùn) 營(yíng)的道路橋梁進(jìn)行的安全檢測(cè)工作,一般可以采取下面兩個(gè)方法,意識(shí)建立相應(yīng)的自動(dòng)化系統(tǒng),對(duì)道路橋梁相應(yīng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);二是建立相應(yīng)的定期檢測(cè)機(jī) 制,形成相應(yīng)的制度、將檢測(cè)工作進(jìn)一步規(guī)范。比較這兩種方式可以得到,盡管實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與定期檢測(cè)機(jī)制相比有著跟多的優(yōu)勢(shì),同時(shí)在國(guó)際道路橋梁安全檢測(cè)過程中有是相應(yīng)的研究熱點(diǎn)課題,但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,有著較多的劣勢(shì),例如,相應(yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)較為復(fù)雜,同時(shí)費(fèi)用較高,同時(shí)不能實(shí)現(xiàn)損傷診斷以及安全評(píng)估過程的智能化。因此,定期檢測(cè)機(jī)制在現(xiàn)實(shí)過程中有著更為廣泛的應(yīng)用。有關(guān)的管理機(jī)構(gòu)在實(shí)施過程中要從下面的幾個(gè)方面入手進(jìn)而有效加強(qiáng)相應(yīng)的檢測(cè)效果,具體內(nèi)容包括有:對(duì)相應(yīng)的檢測(cè) 制度進(jìn)行完善 、積極培養(yǎng)和引進(jìn)相應(yīng)的高素質(zhì)人才、采用較為先進(jìn)的道路橋梁檢測(cè)手段和對(duì)橋梁的檢測(cè)采用相應(yīng)的信息分析法。
道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
3.1道路檢測(cè)技術(shù)
一般情況下,可以講道路劃分為兩種類型,即為結(jié)構(gòu)化類型和非結(jié)構(gòu)化類型。進(jìn)行路面檢測(cè)的主要項(xiàng) 目,具體包括有車道、流量、路線、交通、故障檢測(cè)以及自檢測(cè)等,這是進(jìn)行路面管理系統(tǒng)中相應(yīng)數(shù)據(jù)采集的一個(gè)十分重要的部分。目前在我國(guó)較為常見的道路橋梁檢測(cè)方法為傳統(tǒng)的半自動(dòng)化方式,主要的形式有下面兩 :一是相應(yīng)的路面彎沉檢測(cè)新技術(shù)。路面彎沉現(xiàn)象指的是,在路面表面輪隙的相應(yīng)位置,在相應(yīng)的軸載作用下道路表面產(chǎn)生的相應(yīng)的垂直變形或垂直回彈變形的數(shù)值,相應(yīng)的檢測(cè)儀器具體有激光彎沉測(cè)定儀法和自動(dòng)彎沉測(cè)定儀法。二是道路表面的平整度。所謂的路面平整度指的是在路面表面致使車輛產(chǎn)生振動(dòng)的道路高程變化,用于進(jìn)行路面平整度檢測(cè)的相應(yīng)儀器有斷面類儀器和反應(yīng)類儀器。相應(yīng)的檢測(cè)方法主要包括攝像測(cè)量法和探地雷達(dá)法。攝像測(cè)量法的特點(diǎn)為成本較低,技術(shù)較為先進(jìn),因此在以后的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將成為一種有效的路面損壞狀況的檢測(cè)手段。
3.2橋梁檢測(cè)技術(shù)
在橋梁檢測(cè)過程中的主要項(xiàng)目包括承載力檢測(cè)和表觀檢測(cè)兩個(gè)方面,較為傳統(tǒng)的檢測(cè)方法為電檢測(cè)法,這種方法的工作原理為通過相應(yīng)的電阻應(yīng)變片對(duì)相應(yīng)的應(yīng)變量進(jìn)行檢測(cè),主要的依據(jù)為在動(dòng)靜載試驗(yàn)阿赫檢測(cè)人員的目測(cè)數(shù)值,同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的混凝土硬度實(shí)驗(yàn)、腐蝕作用實(shí)驗(yàn)以及超 聲波探測(cè)等 。目前相應(yīng)的無損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)較為成熟的研 究也比較成熟 。
道路橋梁檢測(cè)技術(shù)的新趨勢(shì)
現(xiàn)在相應(yīng)的道路橋梁檢測(cè)新技術(shù)開始向高新技術(shù)方向進(jìn)行發(fā)展,具體有光纖傳感檢測(cè) 技術(shù)、超 聲波 檢測(cè)技術(shù)和探地雷達(dá)檢 測(cè)技術(shù)等。
4.1光纖應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)
這種技術(shù)的工作原理能夠利用光纖進(jìn)行外界物理量的轉(zhuǎn)換,成為相應(yīng)能夠直接進(jìn)行檢測(cè)的光信號(hào),這種技術(shù)在橋梁檢測(cè)過程中,能夠?qū)蛄轰撍鞯睦σ约邦A(yù)應(yīng)力連續(xù)鋼筋梁的內(nèi)部應(yīng)變進(jìn)行檢測(cè),進(jìn)而形成相應(yīng)的光纖智能橋梁,相比于傳統(tǒng)的傳感器,光纖傳感器具有的特點(diǎn)為受環(huán)境影響較小,耐高溫,耐腐蝕,能夠在易燃易爆的呢過極端情況下運(yùn)行。而且光纖傳感器質(zhì)量較輕,精度較高,同時(shí)實(shí)用性較高。
4.2超 聲波檢測(cè)技術(shù)
這種檢測(cè)技術(shù)的工作原理為將瞬間應(yīng)力波傳導(dǎo)到相應(yīng)的橋梁內(nèi)部,在橋梁的斷裂面以及沖擊面會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的共振現(xiàn)象,這些共振波能夠進(jìn)行分析進(jìn)而得出相應(yīng)的橋梁空隙的位置。超聲波能夠?qū)蛄簶蛄海瑯虬逡约皹稑虻炔课贿M(jìn)行全面的檢測(cè)。然而這種技術(shù),如果遇到管道相交或相 鄰或管道 中出現(xiàn)蜂窩體、水以及部分空氣的狀況時(shí)候這種技術(shù)有眾多的不足,需要進(jìn)一步展開相應(yīng)的研究。
4.3探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)
探地雷達(dá)能夠發(fā)射頻率較高的電磁脈沖波(頻率達(dá)到10~l000MHz或者更高),電磁脈沖波將通過相應(yīng)的發(fā)射天 線以相應(yīng)的寬頻帶短脈沖形式發(fā)射到地下位置。電磁脈沖波在地下位置傳播時(shí)候,當(dāng)遇到不同的截止交界面時(shí)候,相應(yīng)的電磁波能量會(huì)發(fā)生反射進(jìn)而被天線接收,相應(yīng)的工程人員會(huì)對(duì)反射波到達(dá)地面的時(shí)間以及反射波的振幅等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,進(jìn)而能夠準(zhǔn)確分析得出相應(yīng)地下介質(zhì)的相應(yīng)特點(diǎn),探底雷達(dá)能夠準(zhǔn)確測(cè)定得出橋梁缺陷區(qū)域的大小,形狀以及缺陷的深度,操作較為簡(jiǎn)單,檢測(cè)速度較快,同時(shí)受到周圍環(huán)境的影響較小,可以進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)。探地雷達(dá)的應(yīng)用范圍有道路路面的厚度 、道路基層的密實(shí)性、道路橋梁基層的厚度含水量等,這種技術(shù)被大量應(yīng)用在道路材質(zhì),濕度,橋梁結(jié)構(gòu)以及橋梁裂縫的檢測(cè)過程中。然而此項(xiàng)技術(shù)對(duì)儀器需要相應(yīng)的檢測(cè)分析人員具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
結(jié)束語
橋梁檢測(cè)是一個(gè)跨學(xué)科的系統(tǒng)性工作,要集中配合好相關(guān)的各種環(huán)節(jié),才能達(dá)到最優(yōu)的結(jié)果,為了保證橋梁運(yùn)營(yíng)的安全性,需要經(jīng)常對(duì)橋梁進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)檢測(cè)工作,同時(shí)還要引進(jìn)相應(yīng)的高科技最新的研究成果,這樣能夠有效推動(dòng)橋梁檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]潘長(zhǎng)勝,赫廣偉,橋 梁檢測(cè)技術(shù)及 其發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)述,《黑龍江交通科技》
摘要:基于信息時(shí)代背景下,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,大數(shù)據(jù)時(shí)代下人工智能也得到快速進(jìn)步且與人們的日常生活息息相關(guān)。人工智能逐漸的走進(jìn)人們的日常工作生活中。因此,基于大數(shù)據(jù)時(shí)代下展開對(duì)人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值的分析顯得非常必要。論文對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代下人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了探討,并且主要針對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、入侵檢測(cè)技術(shù)和防火墻技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用,希望為有關(guān)專業(yè)人士帶來一定的參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù)時(shí)代;人工智能;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);應(yīng)用價(jià)值
21世紀(jì)以來,世界都已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)發(fā)展時(shí)代,人工智能的應(yīng)用與居民生活息息相關(guān)。人工智能就是模仿人類的行為方式和思維模式進(jìn)行工作處理,它比計(jì)算機(jī)技術(shù)更加具有實(shí)用價(jià)值。所以,為了迅速提高我國(guó)大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用,論文基于此展開詳細(xì)分析探討,深入研究人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值。以下主要針對(duì)于人工智能計(jì)算機(jī)的基本內(nèi)容展開簡(jiǎn)單分析與探討:
一、人工智能計(jì)算機(jī)的概況
利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來模仿人類的行為方式和思維模式就叫做人工智能。人工智能,技術(shù)的涵蓋內(nèi)容廣泛,且創(chuàng)新性高、挑戰(zhàn)力度大,它的發(fā)展與各學(xué)科知識(shí)包括信息與計(jì)算科學(xué)、語言學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)等都有關(guān)聯(lián)。人工智能的發(fā)展目標(biāo)是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)讓本該由人工操作的危險(xiǎn)或復(fù)雜的工作由人工智能機(jī)器代替,從而額實(shí)現(xiàn)節(jié)約勞動(dòng)力、減少事故危害發(fā)生的情況,進(jìn)而提高工作效率和工作質(zhì)量。人工智能的發(fā)展形式多樣。第一,人工智能可以幫助完善某些較為復(fù)雜的問題或是當(dāng)前還無法解決的問題,若是發(fā)生由計(jì)算機(jī)運(yùn)算都還無法獲得正確模型的情況,此時(shí)就可利用人工智能來對(duì)該項(xiàng)問題進(jìn)行有效解決,針對(duì)模糊的問題和內(nèi)容,利用人工智能模式來不斷提高網(wǎng)絡(luò)使用質(zhì)量。第二,人工智能可以將簡(jiǎn)單的東西或知識(shí)復(fù)雜化,得到人們想要的高級(jí)程序和數(shù)據(jù),從而節(jié)約實(shí)現(xiàn),提高工作效率。
二、大數(shù)據(jù)時(shí)代人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用
(一)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在近幾年來越來越受到人們的重視,因?yàn)閿?shù)據(jù)挖掘技術(shù)是大數(shù)據(jù)時(shí)展的關(guān)鍵技術(shù)。利用人工智能技術(shù)可研究外界不安全因素的入侵頻率,并在網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行的前提下結(jié)合網(wǎng)絡(luò)存貯狀態(tài),將研究結(jié)果記錄保存。之后的工作中,若計(jì)算機(jī)處于運(yùn)行情況時(shí)發(fā)生安全問題,系統(tǒng)會(huì)立即給予警告提示,并及時(shí)攔截入侵對(duì)象。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)其實(shí)從根本上來看,就是由人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的綜合發(fā)展而來,模仿人類處理數(shù)據(jù)信息的特征和方式,讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的批量處理。此外,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還可與各種傳感器融合工作,從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)功效的最大潛力,不斷增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功效和實(shí)用價(jià)值。
(二)入侵檢測(cè)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)展迅速,網(wǎng)絡(luò)科技已成為人們?nèi)粘I钪兄陵P(guān)重要的組成成分,給人們的生活工作帶來極大便利,但是其中也潛存很多不穩(wěn)定因素。所以,網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展是保證網(wǎng)絡(luò)使用正常工作的重要前提。當(dāng)前,已經(jīng)有很多網(wǎng)絡(luò)機(jī)制被運(yùn)用到保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的工作中,但是在對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全管理時(shí)發(fā)現(xiàn)仍舊有很多不穩(wěn)定因素的存在,尤其是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展迅速,很多手機(jī)支付等網(wǎng)絡(luò)支付方式中會(huì)存在支付密碼泄露的情況。基于此,在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)安全使用過程中起到良好作用的是入侵檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)被使用時(shí),可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中潛存的安全隱患信息及時(shí)偵查處理,對(duì)其數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢測(cè),最后將檢測(cè)結(jié)果的分析報(bào)告反饋給用戶,實(shí)現(xiàn)有效檢測(cè)。入侵檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行得到極大保障,在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全檢測(cè)的條件下,防止網(wǎng)絡(luò)受到外界環(huán)境的干擾。人工智能技術(shù)中還可結(jié)合人工神經(jīng)系統(tǒng)高和專家系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)變化信息的即時(shí)監(jiān)控,切實(shí)保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全發(fā)展。
(三)防火墻技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的硬件與軟件相結(jié)合才能讓防火墻技術(shù)發(fā)揮功效,為計(jì)算機(jī)的安全運(yùn)行構(gòu)建一個(gè)完整的保護(hù)盔甲。防火墻技術(shù)的應(yīng)用是針對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用安全,極大的降低了由于外界非法入侵帶來的不穩(wěn)定因素,讓計(jì)算機(jī)的安全得到保障。尤其是在現(xiàn)在大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展背景下,防火墻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)更加明顯,防止計(jì)算機(jī)被非法入侵是防火墻技術(shù)的最重要功效。當(dāng)前,人們每天都會(huì)收到很多封垃圾郵件和短信,部分郵件和短信還攜帶有危害性質(zhì)的病毒,一旦點(diǎn)開這些垃圾信息和短信就會(huì)造成病毒入侵,讓計(jì)算機(jī)中原本的私人信息遭到泄露。因此,需要人工智能技術(shù)來幫助人們進(jìn)行信息識(shí)別,掃描郵件中是否有不安全因素的存在,找出后還可立即進(jìn)行排除,防止安全事故的發(fā)生。根據(jù)以上內(nèi)容的分析得出,在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用過程中,人工智能技術(shù)已成為主導(dǎo)技術(shù)之一,它能夠結(jié)合其他任何智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展和進(jìn)步,以促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全使用,讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高效、安全的發(fā)展,這也讓人們的生活、工作水平進(jìn)一步提高。
三、結(jié)語
總而言之,科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展背景下,人工智能的發(fā)展在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下有了新的突破,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全系數(shù)以及運(yùn)行效率都得到穩(wěn)定提升和進(jìn)步。這些進(jìn)步離不開人工智能中優(yōu)秀的技術(shù)的大力支持,包括數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、入侵檢測(cè)技術(shù)和防火墻技術(shù),它們保障了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行,給社會(huì)公民提供了一個(gè)穩(wěn)定、安全、開放的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),也為我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好的基石。
關(guān)鍵詞 食品分析 教學(xué)改革 理論教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Deficiencies and Reform of Food Analysis and Testing Theoretical
and Experimental Curriculum Teaching
XIONG Shuangli, WEI Ming, HAN Zhenqiong
(School of Life Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010)
Abstract Food analysis is one of the important courses in teaching system of food quality determination and control. This paper firstly stated some deficiency in theory and practice teaching of food analysis, then mainly presented some corresponding reforms and explorations about course system and content, varied teaching pattern, and examination method.
Key words food analysis; teaching reform; theory teaching; experimental teaching
食品檢驗(yàn)、品質(zhì)管理與新產(chǎn)品研發(fā)等工作是所有食品類企業(yè)的重點(diǎn)工作崗位,每年有50%以上的食品加工與安全類人才從事相關(guān)職業(yè)。因此,食品分析與檢驗(yàn)類課程是所有高校食品科學(xué)與工程、食品營(yíng)養(yǎng),以及食品安全等專業(yè)的基礎(chǔ)與必修課程,也是食品及相關(guān)專業(yè)學(xué)生參加國(guó)家職業(yè)技能鑒定食品檢驗(yàn)工綜合考核的一門最重要課程。為培養(yǎng)出完全能滿足企事單位要求、創(chuàng)新性強(qiáng)的高級(jí)應(yīng)用型人才,不管是本科教育還是專科教育,各高校都非常重視該類課程的教學(xué)質(zhì)量,國(guó)家級(jí)、省級(jí),以及校級(jí)建設(shè)精品課程非常多,發(fā)表的相關(guān)教學(xué)改革論文也有30余篇,國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材也不少于20余本。筆者在認(rèn)真學(xué)習(xí)各級(jí)精品課程建設(shè)、教材,以及期刊論文的基礎(chǔ)上,①②③④結(jié)合自己所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年教學(xué)的改革與實(shí)踐,就理論與實(shí)踐課程內(nèi)容、教學(xué)方式及考核等方面的不足與改革探索進(jìn)行概述,僅供廣大教育教學(xué)者參考。
1 食品分析與檢驗(yàn)理論與實(shí)驗(yàn)課程體系與內(nèi)容的不足與改革探索
食品分析與檢驗(yàn)是學(xué)生掌握食品質(zhì)量檢測(cè)與控制的重要課程之一,其理論性、實(shí)踐性與應(yīng)用性極強(qiáng),一般高校都設(shè)置32學(xué)時(shí)左右的理論課程學(xué)習(xí)和24學(xué)時(shí)左右的實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)。主要內(nèi)容包括一般成分、食品添加劑、有毒有害成分,以及包裝材料的分析等。內(nèi)容非常多,56個(gè)學(xué)時(shí)不可能完成全部?jī)?nèi)容的學(xué)習(xí)。目前絕大部分高校都主要完成一般營(yíng)養(yǎng)成分和部分食品添加劑和有毒有害成分的分析,主要介紹相關(guān)成分的分析原理、步驟與注意事項(xiàng),內(nèi)容單一枯燥,與其它課程和相關(guān)法律法規(guī)脫節(jié),沒有充分闡述各成分的測(cè)定意義,造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,加之課件缺乏動(dòng)畫、視頻等音像資料,學(xué)生很難準(zhǔn)確理解測(cè)定原理與步驟和測(cè)定技巧。多年的教學(xué)發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生到大四做畢業(yè)論文,甚至部分考入的研究生連標(biāo)準(zhǔn)曲線都不會(huì)做,有的還在用坐標(biāo)紙畫標(biāo)準(zhǔn)曲線,教學(xué)內(nèi)容與方式需要及時(shí)更新。部分學(xué)生在創(chuàng)新研究與畢業(yè)論文反映出對(duì)數(shù)據(jù)處理掌握不夠,對(duì)有效數(shù)字的保留、多數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析都存在較大問題。
對(duì)于上述問題,我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容上不斷更新和細(xì)化,針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與重點(diǎn),主要表現(xiàn)在:(1)在開設(shè)食品物性與感官評(píng)定課程之前,我們單獨(dú)設(shè)置食品感官評(píng)定一章內(nèi)容,重點(diǎn)介紹感官評(píng)定的方法與數(shù)據(jù)處理,并結(jié)合食品實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理課程,開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生感官評(píng)定的學(xué)習(xí)質(zhì)量。開設(shè)食品物性與感官評(píng)定課程之后,該門課程主要系統(tǒng)介紹食品感官評(píng)定與物性分析的理論知識(shí),在食品分析實(shí)驗(yàn)中開設(shè)相關(guān)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),提高兩門課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量。因此,筆者認(rèn)為,在沒有食品物性與感官評(píng)定課程的高校,應(yīng)最后單獨(dú)設(shè)置相關(guān)理論課程與實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),進(jìn)一步提升學(xué)生監(jiān)測(cè)食品品質(zhì)的綜合能力。(2)結(jié)合食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,重點(diǎn)介紹食品數(shù)據(jù)的記錄與處理,如有效數(shù)字的保留、準(zhǔn)確度、精確度、標(biāo)準(zhǔn)誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差等的含義與表示方法,并多舉實(shí)例分析,尤其是往年學(xué)生的出錯(cuò)數(shù)據(jù)記錄與處理。(3)理論課程內(nèi)容包含一般成分分析,強(qiáng)調(diào)一般成分分析的重要性、必要性,并強(qiáng)調(diào)食品標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)、食品安全法、食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽規(guī)定等法律法規(guī)對(duì)食品分析與檢驗(yàn)的相關(guān)要求,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。在講述食品添加劑與食品污染物時(shí),要多舉目前新聞網(wǎng)絡(luò)等媒體和廣大群眾都關(guān)心的典型食品添加劑事件與食品污染事件,說明添加劑與食品污染物檢測(cè)的種類和意義,詳細(xì)介紹重要的典型的添加劑如苯甲酸、亞硝酸鹽、重金屬鉻和汞等的來源、測(cè)定意義、原理、步驟與注意事項(xiàng)等。(4)在課程內(nèi)容中充分體現(xiàn)現(xiàn)代食品檢測(cè)技術(shù),比較標(biāo)準(zhǔn)化的、經(jīng)典的、規(guī)范化的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)之間的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn),積極引導(dǎo)學(xué)生建立新型分析檢測(cè)方法建立的創(chuàng)新思維,并能根據(jù)食品產(chǎn)品檢測(cè)要求,合理選擇檢測(cè)方法。比如最簡(jiǎn)單的水分測(cè)定,一般經(jīng)典方法可能為常壓干燥、真空干燥法和蒸餾法,講解時(shí)能和現(xiàn)代食品紅外水分檢測(cè)技術(shù)相互比較,充分體現(xiàn)現(xiàn)代技術(shù)的快速便捷性,以后學(xué)生在大規(guī)模測(cè)定水分時(shí),可能就會(huì)選擇后者,不會(huì)選擇一般干燥法,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。(5)樣品預(yù)處理好壞是食品檢測(cè)成功與否的關(guān)鍵,因此,在學(xué)習(xí)各成分測(cè)定時(shí),尤其注意樣品預(yù)處理方法的介紹。食品原料包括生物與非生物組織、固態(tài)與液態(tài)、動(dòng)物與植物產(chǎn)品等,即使水分測(cè)定也不能馬虎,如蔬菜、豆類和肉類三種原料的預(yù)處理方式完全不同,如果都參照風(fēng)干豆類樣品的預(yù)處理,也就是簡(jiǎn)單粉碎,將會(huì)顯著增加蔬菜和肉類樣品水分測(cè)定結(jié)果的誤差。(6)食品分析與檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是理論與實(shí)踐結(jié)合的重要紐帶,是食品分析與質(zhì)量控制教學(xué)體系的重要組成部分,也是提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新能力的必要途徑。實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)不能簡(jiǎn)單取決于理論課程的學(xué)習(xí),應(yīng)根據(jù)食品分析與檢驗(yàn)和所在學(xué)科整個(gè)課程體系進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐證明,首先就是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì),目前我們實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括一般營(yíng)養(yǎng)成分分析(水分、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分)模塊、添加劑亞硝酸和二氧化硫測(cè)定模塊、牛奶中青霉素和油炸方便面中丙二醛的測(cè)定模塊、食用油/肉制品/乳制品綜合設(shè)計(jì)性檢驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及面廣,選擇對(duì)象為日常生活中常見食品,由基礎(chǔ)到綜合,模塊化教學(xué),有助于學(xué)生系統(tǒng)掌握典型食品分析與檢測(cè)方法,顯著提升了該門課程和其他課程的教學(xué)質(zhì)量。
2 食品分析與檢驗(yàn)理論與實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方式方法的不足與改革探索
結(jié)合課程內(nèi)容,選用不同的教學(xué)方式與方法,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與效果截然不同。過去,理論課程和實(shí)驗(yàn)課程分別主要為“師講生聽”和“師講生做”的方式。由于內(nèi)容本身枯燥,加之學(xué)生對(duì)很多術(shù)語與設(shè)備不太熟悉。總是似懂非懂,對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程,反正有講義和老師在身邊,邊做邊看邊問,課堂上基本能學(xué)會(huì)機(jī)械的實(shí)驗(yàn)操作。但是,對(duì)課程與與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒有融會(huì)貫通,不能堅(jiān)持課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。
多年的學(xué)習(xí)與教學(xué)改革探索,形成“他導(dǎo)―互導(dǎo)―自導(dǎo)”的教學(xué)方式,學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量顯著提升。首先,在課程學(xué)習(xí)之前,將所要理論課程和實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容,包括講師講授、學(xué)生課外學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)討論內(nèi)容等全部告訴學(xué)生,并要求學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)特點(diǎn)和安排提前預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí),有助于學(xué)生系統(tǒng)了解本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生的積極性。由于本門課程學(xué)習(xí)內(nèi)容非常多,教師講授部分主要針對(duì)重點(diǎn)典型成分進(jìn)行系統(tǒng)講解,為學(xué)生提供學(xué)習(xí)思路與方法,首先形成“他導(dǎo)”的教學(xué)方式。在各模塊學(xué)習(xí)過程中,布置相關(guān)課外課程論文與課堂討論,讓學(xué)生自主積極多方面學(xué)習(xí),并通過討論,教師點(diǎn)評(píng)等方式形成“他導(dǎo)―互導(dǎo)―自導(dǎo)”的學(xué)習(xí)方式。尤其是實(shí)驗(yàn)課程,互導(dǎo)和自導(dǎo)至關(guān)重要,有助于學(xué)生深刻理解實(shí)驗(yàn)原理、最大程度地掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟與技巧等。
另外,食品分析中某些檢測(cè)項(xiàng)目如水分、蛋白質(zhì)、脂肪和灰分等,耗時(shí)長(zhǎng)和操作步驟相對(duì)簡(jiǎn)單等。如果每個(gè)實(shí)驗(yàn)都單獨(dú)安排學(xué)時(shí),存在等待時(shí)間過程過長(zhǎng),學(xué)生聊天、實(shí)驗(yàn)效率低,嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量。模塊化教學(xué)中將水分、蛋白質(zhì)、脂肪和灰分類長(zhǎng)耗時(shí)項(xiàng)目放在一個(gè)模塊,也就是將四個(gè)實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,也就是食品中水分、蛋白質(zhì)、脂肪和灰分的測(cè)定,可以統(tǒng)籌利用時(shí)間,讓學(xué)生系統(tǒng)掌握常見營(yíng)養(yǎng)成分的分析測(cè)定方法,著實(shí)提高實(shí)驗(yàn)效率與實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
3 食品分析與檢驗(yàn)理論與實(shí)驗(yàn)課程考核的不足與改革探索
一般地,理論課程考核主要包括平時(shí)成績(jī)與期末考試成績(jī),前者主要包括平時(shí)作業(yè)與考勤等。實(shí)驗(yàn)課程主要是實(shí)驗(yàn)報(bào)告和形式化的實(shí)驗(yàn)技能抽測(cè)。考核相對(duì)單一,少部分學(xué)生認(rèn)為只要期末考試成績(jī)及格就能通過本門課程的考核,平時(shí)學(xué)習(xí)積極性不高。為此,我們改革后的理論課程考核主要包括平時(shí)成績(jī)(課程論文、課后作業(yè)、課堂隨機(jī)測(cè)驗(yàn)、口試、考勤)和期末考試(試題庫(kù)),每次平時(shí)成績(jī)記錄后立即公布,讓學(xué)生隨時(shí)了解自己的平時(shí)成績(jī),做到公正公平。另外,教師要認(rèn)真批改每一份報(bào)告與作業(yè),對(duì)于平時(shí)作業(yè)較差的學(xué)生,可以讓其修改,并鼓勵(lì)學(xué)生修改。通過多次交流學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與學(xué)習(xí)質(zhì)量顯著提高。同時(shí),教師可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)和自己教學(xué)中存在的不足并及時(shí)更正。實(shí)驗(yàn)課程的考核包括課前預(yù)習(xí)報(bào)告與口試、現(xiàn)場(chǎng)操作、衛(wèi)生整理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告四部分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)報(bào)告,結(jié)合學(xué)生操作前教師的講解,隨機(jī)口試測(cè)驗(yàn),通過后方可進(jìn)行后面的實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)操作過程中,仔細(xì)觀察學(xué)生操作的規(guī)范性、正確性,及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤,以及學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的三廢處理與衛(wèi)生保持情況,并隨時(shí)詢問學(xué)生試驗(yàn)相關(guān)問題,現(xiàn)場(chǎng)給分并公布成績(jī)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告,要求小組數(shù)據(jù)共用,但必需自己處理數(shù)據(jù)和撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,尤其寫好實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)與影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素,也就是討論分析部分,對(duì)于寫得不好者,可以重寫,重新評(píng)定成績(jī)。這樣,學(xué)生對(duì)自己的成績(jī)也滿意,尤其是可以提高學(xué)生自己的總結(jié)能力、創(chuàng)新實(shí)踐與寫作技巧等。
總體來說,經(jīng)過多年的改革與實(shí)踐,教學(xué)改革效果與教學(xué)質(zhì)量顯著提高。但改革是個(gè)巨大的系統(tǒng)工程,總體目標(biāo)仍就是通過革新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式方法等,最終激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新思維,系統(tǒng)深度掌握本門課程的相關(guān)內(nèi)容,為以后的學(xué)習(xí)工作奠定良好基礎(chǔ),在以后的工作中,我們?nèi)匀粫?huì)集中廣大教育教學(xué)者的智慧,不斷改革探索,進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量。
基金項(xiàng)目:西南科技大學(xué)2013實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(13xnkf09)
注釋
① 張英華,王喜波.關(guān)于《食品分析》教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[J].林區(qū)教學(xué),2012.6:8-10.
② 顧紅.食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)校外教育,2008.8:33.
[關(guān)鍵詞]VOC檢測(cè) 色譜法 PID檢測(cè)法
中圖分類號(hào):X830 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)34-0318-01
VOC是揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Comounds)的英文縮寫,但是這里主要指的是對(duì)人類身體和環(huán)境造成不利影響的揮發(fā)性有機(jī)物。在常溫下容易揮發(fā)的有機(jī)物主要包括苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醇、乙醇、十四碳烷、酮類等。這些化合物由于其易揮發(fā)和親油的特性被人們廣泛用于煙草、紡織、玩具、裝修、汽車配件、電子電氣、化妝品等行業(yè)。該物質(zhì)的易揮發(fā)性質(zhì)使其融入空氣,造成空氣污染,從而危害人體健康,下面簡(jiǎn)要分析VOC的檢測(cè)方法以及未來的研發(fā)方向。
一、 VOC的檢測(cè)方法
目前VOC的檢測(cè)方法主要分為兩類:一類是氣相色譜法;另一類是高效的PID檢測(cè)法。
1 氣相色譜法
1.1原理
氣相色譜法即利用氣體作為移動(dòng)相的色譜法。該技術(shù)是氣相色譜儀的核心技術(shù)。氣象色譜儀中有一根流通型的狹長(zhǎng)管道,被人們稱為色譜柱。選中7種樣品作為參照物,利用氣相色譜技術(shù)將混合揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行分離,即有機(jī)化合物隨著氣流的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng),逐漸被吸附劑吸附或被固體液溶解,由于不同物質(zhì)的吸附和溶解速度的不同而被分離。有機(jī)化合無分離后從管道流出,被檢測(cè)儀檢測(cè),反射出不同的信號(hào),再將其信號(hào)傳變成電信號(hào)輸出。
1.2空氣中甲醛的檢測(cè)
甲醛是室內(nèi)常見的有害有機(jī)化合物,對(duì)人體健康造成不利影響。在酸性環(huán)境下,空氣中的甲醛吸附于二硝基苯的但體形成穩(wěn)定的甲醇腙,再經(jīng)過二硫化碳洗脫和色譜柱分離,并利用氫焰離子化檢測(cè)儀對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)甲醛在色譜柱中保留時(shí)間的長(zhǎng)短和峰值的高低來判斷甲醛的性質(zhì)和含量。
氣相檢測(cè)法師目前檢測(cè)空氣中甲醛含量較為先進(jìn)的檢測(cè)方法。利用該技術(shù)選取頂空氣相色譜法來對(duì)其進(jìn)行測(cè)定,該方案的高效性、靈敏度和回收率都適于檢測(cè)汽車空氣中的甲醛含量。該方案在0.2L/min流量和20L樣品的條件下,其測(cè)定范圍為0.02-1.00mg/m3。
1.3空氣中苯系物的檢測(cè)
苯系物被世界衛(wèi)生組織認(rèn)定為強(qiáng)烈致癌物質(zhì),其揮發(fā)性和有毒性極易被人們吸收,會(huì)產(chǎn)生頭暈、惡心等不適現(xiàn)象,長(zhǎng)期接觸會(huì)引起慢性中毒,導(dǎo)致人體神經(jīng)衰弱等癥狀。苯系物中甲苯、二甲苯做為裝修的化工原材料,使其成為室內(nèi)空氣檢測(cè)的重點(diǎn)。
空氣中的苯系物經(jīng)過活性炭的吸附,將水分、氧氣等雜質(zhì)去除,然后經(jīng)過二硫化碳提取,再通過氣相色譜法將其分離,其中色譜柱為6%腈丙苯基和94%聚二甲基硅氧烷的毛細(xì)管柱,進(jìn)樣口溫度控制在250℃,然后經(jīng)過檢測(cè)儀檢測(cè)定性,最后根據(jù)色譜峰的面積確定苯系物的含量。
2 PID檢測(cè)法
PID指的是光離子檢測(cè)儀,簡(jiǎn)單來說可以將其看做沒有分離柱的氣相色譜儀,相對(duì)于氣相色譜儀而言能夠得到更為精確的數(shù)據(jù),特別是對(duì)PPM級(jí)有毒化合物具有較好的靈敏度和準(zhǔn)確度,但是其選擇性不大的緣故,被人們認(rèn)為很難普及推廣。實(shí)際上VOC常用的檢測(cè)方法的選擇性也并不寬廣,PID檢測(cè)法的優(yōu)勢(shì)在于它的針對(duì)性,小巧輕便,可連續(xù)測(cè)量,其可以為檢測(cè)者提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),該檢測(cè)儀還具有記錄功能,可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行回放,便于檢測(cè)者對(duì)其動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。PID檢測(cè)是目前較為先進(jìn)的揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)法,其檢測(cè)達(dá)到0.1ppm分辨率,測(cè)量0-1000ppm的有機(jī)物質(zhì),PID測(cè)量技術(shù)為預(yù)防長(zhǎng)期中毒提供可能,也是應(yīng)急事故處理的最佳測(cè)量?jī)x。
二、 空氣中VOC檢測(cè)方法的發(fā)展方向
空氣中VOC傳統(tǒng)的檢測(cè)方法都有著自身的優(yōu)缺點(diǎn),未來檢測(cè)法必然走向多元化的發(fā)展方向,提高數(shù)據(jù)的精確度和靈敏度。將電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合,共同促進(jìn)VOC檢測(cè)法的進(jìn)步。
1. 遠(yuǎn)紅外便攜光譜技術(shù)
結(jié)合現(xiàn)代分子運(yùn)動(dòng)與量子力學(xué)理論的研發(fā)成果,各個(gè)分子和原子被分成不同的能級(jí),其釋放的能量各不相同,對(duì)光譜的吸收特征也各不相同,從而判斷空氣中是否具有VOC成分,但是其檢測(cè)原理由于受到光源的限制,傳統(tǒng)的激光器輸出的波長(zhǎng)在紫外線的波長(zhǎng)范圍內(nèi),而這一波段中的有機(jī)化合物吸收的光譜有部分重疊的部分,因此需要針對(duì)多個(gè)色譜峰的面值進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)根據(jù)各個(gè)有機(jī)化合物的色譜峰特征的觀察,可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的色譜特征都體現(xiàn)在遠(yuǎn)紅外波段內(nèi),利用這一特征,科學(xué)家致力于研發(fā)遠(yuǎn)紅外波的激光器,從而增加氣相色譜法的靈敏度和精確度。將遠(yuǎn)紅外波激光器與二次諧波鎖的探測(cè)技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)提升有機(jī)化合物檢測(cè)的靈敏度。
2. 高場(chǎng)不對(duì)稱波形離子遷移譜技術(shù)
波形離子遷移譜技術(shù)具有檢測(cè)速度快、靈敏度高、微型化的優(yōu)勢(shì),在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用前景。該技術(shù)的原理是利用離子在高電場(chǎng)中遷移率的非線性變化將離子進(jìn)行分離,即因?yàn)殡x子的質(zhì)量和截面積的不同使其在高電場(chǎng)中的遷移率的不同,在電場(chǎng)條件保持一致的前提下,不同的離子有不同的運(yùn)行軌跡,從而實(shí)現(xiàn)離子的分離。該技術(shù)與微電子機(jī)械系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)VOC檢測(cè)的速率、分辨率和靈敏度等的提升。
3. 薄膜光波導(dǎo)技術(shù)
薄膜光波導(dǎo)技術(shù)具有高靈敏度、高精確度、簡(jiǎn)易操作、攜帶方便的優(yōu)勢(shì),適用于需要快速檢測(cè)的應(yīng)急事故現(xiàn)場(chǎng)使用。光波導(dǎo)氣敏傳感元件是以光波導(dǎo)技術(shù)為核心的先進(jìn)技術(shù),該元件能夠高效率的檢測(cè)出揮發(fā)性有機(jī)化合物的氣體。例如SnO2薄膜與玻璃光波導(dǎo)相組合有效檢測(cè)空氣中二甲苯的含量。
4. 激光光譜技術(shù)
激光光譜技術(shù)使用激光激發(fā)某類物質(zhì),物質(zhì)被激發(fā)后會(huì)釋放出其它的波段,再用光譜儀檢測(cè)器光譜,從而判定其物質(zhì)的性質(zhì)與含量,該技術(shù)具有密度高、高亮度、方向性強(qiáng)和單色性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)推動(dòng)氣相色譜技術(shù)的靈敏度和分辨率得到很大的提升,例如熒光光譜、拉曼光譜等。
結(jié)束語
綜上所述,目前空氣中VOC檢測(cè)法都具有自身的優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)自身技術(shù)的特點(diǎn)運(yùn)用在不同的領(lǐng)域,但是該檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用存在一定的不足之處。針對(duì)未來VOC檢測(cè)技術(shù)沒有具體的發(fā)展方向,而是根據(jù)目前檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與當(dāng)下先進(jìn)的科學(xué)與其它現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合,促進(jìn)其檢測(cè)技術(shù)的多元化,實(shí)現(xiàn)VOC檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)速率、靈敏度和精確度的提升,從而推動(dòng)我國(guó)VOC檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 王黎明,周瑤,趙捷等.空氣中VOC檢測(cè)方法的現(xiàn)狀及研究方向[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào).2011(2).
[2] 季軍宏,陳嘉文.涂料中VOC檢測(cè)方法的建議與展望[J].涂料工業(yè).2015(4).
關(guān)鍵詞:無損檢測(cè)雷達(dá)組合天線預(yù)應(yīng)力鋼絞線定位
中圖分類號(hào): TU375文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
概述: 在土木工程建筑質(zhì)量無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)新興的檢測(cè)技術(shù),工程質(zhì)量的檢測(cè)方法一直是工程質(zhì)量的重要保證。隨著科技水平的不斷提高,檢測(cè)手段也逐年進(jìn)步,從以往的局部破損檢測(cè)到現(xiàn)在比較常用的無損檢測(cè)。其中工程雷達(dá)作為現(xiàn)在比較先進(jìn)的檢測(cè)儀器在歐美等國(guó)家被廣泛采用。
近年來,混凝土雷達(dá)檢測(cè)領(lǐng)域一直在推陳出新,但真正有重大技術(shù)突破的技術(shù)產(chǎn)品很少,大部分的混凝土雷達(dá)產(chǎn)品都是使用單一頻率天線,通常只能解決單排鋼筋及相對(duì)簡(jiǎn)單工況條件的問題,對(duì)于多排鋼筋的準(zhǔn)確定位及密集鋼筋下結(jié)構(gòu)缺陷的判斷一直鮮有突破。而且目前大多數(shù)的結(jié)構(gòu)雷達(dá)采集和后處理軟件操作相對(duì)復(fù)雜,通常需要有很強(qiáng)物探專業(yè)背景的人才能有效進(jìn)行分析,結(jié)果不夠直觀,無法讓業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、質(zhì)檢單位、監(jiān)理單位、施工單位一目了然的看出問題,極大制約了該方法在混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)領(lǐng)域的推廣。
適應(yīng)工程現(xiàn)場(chǎng)工況、安全便攜、操作舒適、直觀明了是工程檢測(cè)人員一直以來的訴求。PS1000 X-scan混凝土結(jié)構(gòu)透視儀采用專業(yè)的一體化設(shè)計(jì)方式,獨(dú)特的多組天線同時(shí)工作及可變頻率技術(shù),實(shí)現(xiàn)了混凝土結(jié)構(gòu)快速連續(xù)高效無損檢測(cè)。
工程雷達(dá)基本原理
工程雷達(dá)(Ground Penetrating Radar,簡(jiǎn)稱GPR)是一種先進(jìn)的無損檢測(cè)新技術(shù),它是利用寬頻帶高頻電磁波信號(hào)探測(cè)介質(zhì)結(jié)構(gòu)分布的無損探測(cè)儀器。它通過雷達(dá)天線對(duì)隱蔽目標(biāo)體進(jìn)行全斷面掃描的方式獲得斷面的掃描圖像,具體工作原理就是:當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)利用天線向地下發(fā)射寬頻帶高頻電磁波,電磁波信號(hào)在介質(zhì)內(nèi)部傳播遇到介電差異較大的介質(zhì)界面時(shí),就會(huì)反射、透射和折射。兩種介質(zhì)的介電常數(shù)差異越大,反射的電磁波能量也越大;反射回的電磁波被與發(fā)射天線同步移動(dòng)的接收天線接收后,由雷達(dá)主機(jī)精確記錄下反射回的電磁波的運(yùn)動(dòng)特征,再通過信號(hào)技術(shù)處理,形成全斷面的掃描圖,工程技術(shù)人員通過對(duì)雷達(dá)圖像的判讀,判斷出目標(biāo)物的實(shí)際結(jié)構(gòu)情況。
PS1000X-Scan雷達(dá)的基本原理、功能及技術(shù)特點(diǎn)
PS1000X-Scan型雷達(dá)在檢測(cè)時(shí)3組天線同時(shí)工作,利用時(shí)間延遲器推遲各道的發(fā)射和接收時(shí)間,形成一個(gè)疊加的雷達(dá)紀(jì)錄,改善系統(tǒng)的聚焦特性,即天線的方向特性,使其聚焦效果較好;其收發(fā)分置數(shù)據(jù)采集方式即天線的發(fā)射端和接收端在不同天線內(nèi)部,天線間距相對(duì)較大,這種采集方式對(duì)與天線掃描方向有一定傾斜角度的結(jié)構(gòu)體反應(yīng)較好; 天線陣中有三組不同頻率的天線,最高頻率達(dá)4.3 G,不同頻率天線對(duì)不同檢測(cè)深度有著足夠的分辨率,不同位置的天線對(duì)同一目標(biāo)體有不同角度的探測(cè),可提高檢測(cè)的精度和效率,可實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)區(qū)域不同深度、不同精度的多方位探測(cè),儀器內(nèi)部配置了分析功能軟件可迅速觀察混凝土內(nèi)部埋置物真實(shí)分布,并且可以現(xiàn)場(chǎng)三維直觀成像,從而更好滿足實(shí)際工程需要。
技術(shù)特點(diǎn):
PS 1000X-Scan混凝土結(jié)構(gòu)透視儀采用3組天線同時(shí)工作
圖一
從圖一中可清晰看出PS1000獨(dú)特的三組天線設(shè)計(jì),這種組合天線設(shè)計(jì),同時(shí)工作,確保了可以有更強(qiáng)的信號(hào)穿透,獲得更多的有效數(shù)據(jù)信息,極大提高探測(cè)效率。
從下圖中可以清楚看出PS1000多組組合天線相較于其他產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì),每組天線獨(dú)立工作,可以更好的分辨小間距鋼筋及重疊鋼筋
圖二
(二)直觀顯示
將直接顯示混凝土內(nèi)部埋置物分布。無需復(fù)雜培訓(xùn),一般的工程檢測(cè)人員都可以讀懂的圖像顯示的探測(cè)結(jié)果。
(三)三維成像
三維立體成像,便于分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況及構(gòu)成方式。
工程應(yīng)用實(shí)例1
浙江某隧道工程,第三方檢測(cè)單位在利用地質(zhì)雷達(dá)掃查隧道內(nèi)襯時(shí)懷疑環(huán)向鋼筋局部缺失,而施工單位認(rèn)為不存在上述情況, 特委托我單位采用喜利得PS1000X-Scan型雷達(dá)復(fù)核,復(fù)核結(jié)果為鋼筋不存在缺失,為確認(rèn)情況,對(duì)我方標(biāo)出鋼筋部位鑿開當(dāng)場(chǎng)驗(yàn)證,均準(zhǔn)確無誤,事后了解情況, 主要是因?yàn)樗淼纼?nèi)襯保護(hù)層過厚, 局部接近300mm,而環(huán)向鋼筋直徑僅16mm,第三方檢測(cè)單位采用普通地質(zhì)雷達(dá),配置500M及900M兩種天線,分辨率不高,圖形上鋼筋反射不明顯,導(dǎo)致檢測(cè)人員發(fā)生漏判。以下圖1、圖2分別為保護(hù)層厚度為50mm和300mm鋼筋反射信號(hào), 圖3為PS1000X-Scan型雷達(dá)圖像,經(jīng)比較,圖2的信號(hào)圖像不清晰,易導(dǎo)致誤判,而圖三圖像簡(jiǎn)單直觀,無需雷達(dá)專業(yè)知識(shí)就能做出判定。
圖一 h=50mm 鋼筋地質(zhì)雷達(dá)圖像
圖二 h=300mm 鋼筋地質(zhì)雷達(dá)圖像
圖三 h=80mm 鋼筋PS1000X-Scan型雷達(dá)圖像
工程應(yīng)用實(shí)例2
波密某大橋是上世紀(jì)初建造,是318國(guó)道的重要一環(huán),承擔(dān)著繁重的交通流量,因年歲久遠(yuǎn),原有工程資料丟失,如何對(duì)橋梁進(jìn)行有效評(píng)估是急需解決的問題,而精確定位預(yù)應(yīng)力鋼絞線的存在情況與位置是核心的一步。
圖一 圖二
現(xiàn)場(chǎng)選取了典型的位置,如圖二所示,通過對(duì)所采集的圖像進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,清楚看到兩根預(yù)應(yīng)力鋼絞線的情況,見圖三。
圖三
利用PS1000X-Scan型雷達(dá)在對(duì)某大橋進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋位置確定,經(jīng)過600mm╳600mm的圖像掃描,可清晰發(fā)現(xiàn)在掃差范圍能存在兩條斜向預(yù)應(yīng)力索,經(jīng)鉆孔驗(yàn)癥,誤差小于1厘米,而常規(guī)雷達(dá)對(duì)多層鋼筋網(wǎng)片下的預(yù)應(yīng)力筋位置根本無法判別。
結(jié)語:
本文對(duì)PS1000X-Scan型混凝土雷達(dá)的工作原理作了簡(jiǎn)單的闡述,并介紹了兩個(gè)典型工程實(shí)例。PS1000X-Scan型作為一種最新的多組合變頻雷達(dá)探測(cè)儀器,在土木工程檢測(cè)中具有速度快、分辨率高、圖像容易識(shí)別的優(yōu)點(diǎn),必在以其快速、無損、準(zhǔn)確、直觀的特點(diǎn)取代常規(guī)的雷達(dá)測(cè)試設(shè)備,成為土木工程中一種重要的檢測(cè)工具。
參考文獻(xiàn):
[1] 林維正 土木工程質(zhì)量無損檢測(cè)技術(shù)北京 中國(guó)電力出版社
關(guān)鍵詞:電子元件;焊接;檢測(cè)技術(shù)
1、電子元件焊接質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)
表1 焊點(diǎn)質(zhì)量常用檢測(cè)方法
非破壞性檢測(cè)破壞性檢測(cè)環(huán)境檢測(cè)目視檢測(cè)
光學(xué)檢測(cè)
電氣檢測(cè)
X-ray檢測(cè)
超聲檢測(cè)抗張破壞檢測(cè)
剝離檢測(cè)
顯微組織檢測(cè)腐蝕監(jiān)測(cè)
振動(dòng)檢測(cè)
沖擊檢測(cè)1.1目測(cè)法
在非破壞性檢測(cè)中,較為常用的檢測(cè)方法就屬目視檢測(cè),這種方法可以利用萬能投影儀和十倍放大鏡來進(jìn)行,檢測(cè)人員能力的好壞直接關(guān)系著檢測(cè)速度和精度。防止焊點(diǎn)失效人工視覺檢查起著不可忽視的作用,尤其是在短期應(yīng)用中,但是對(duì)于焊點(diǎn)缺陷人工視覺檢查是很難發(fā)現(xiàn)的。人工目測(cè)檢驗(yàn)可以觀測(cè)的焊點(diǎn)缺陷包括:橋連、漏焊、錯(cuò)位、錯(cuò)焊等,靈活性較強(qiáng)。這種方法對(duì)于檢測(cè)者的要求是很高的,這種方法的檢測(cè)具有一定的主觀性。
1.2自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)
SMA檢查難度越來越高,特別是器件封裝尺寸的減小和印制電路板貼片密度的增加,使其難度進(jìn)一步加劇,對(duì)于生產(chǎn)和質(zhì)量控制的需要,人工目測(cè)的穩(wěn)定和可靠性是難以滿足要求的,手工檢查由于越來越小的印制電路板而變得不可靠,人的視覺疲勞是導(dǎo)致誤差的一大重要因素。因此,采用專用檢查儀器進(jìn)行檢測(cè)已經(jīng)越來越受歡迎。首先,光學(xué)儀器是用于生產(chǎn)實(shí)際的檢測(cè)儀器,通過光源對(duì)SMA進(jìn)行照射,采集和運(yùn)算SMA反射光用光學(xué)鏡頭進(jìn)行,經(jīng)過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理后,從而對(duì)SMA上的元件位置及焊接情況進(jìn)行判斷,這些都是光學(xué)儀器的一個(gè)共同特點(diǎn)。這類設(shè)備就是所謂的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的基本原理就是被測(cè)物圖形的獲取采用光學(xué)手段來進(jìn)行,一般情況下,檢測(cè)物的照明圖像的獲取并對(duì)進(jìn)行數(shù)字化都是通過一個(gè)傳感器來進(jìn)行,然后以某種方法進(jìn)行比較、檢驗(yàn)、分析和判斷,也就是說,用自動(dòng)化、智能化替代人工目視檢測(cè)。
絲網(wǎng)印刷后AOI,在生產(chǎn)匯中,元器件的焊接質(zhì)量受焊膏印刷質(zhì)量的直接影響。例如,元器件由于焊膏缺失而開焊,焊接由于焊膏橋接而短路,元器件由于焊膏坍塌而導(dǎo)致虛焊等。因此,在絲網(wǎng)印刷后進(jìn)行AOI,不僅可以將故障及時(shí)的找出,從而使產(chǎn)品質(zhì)量有所提高,并且也使得返工和維修成本減少。
器件貼裝后AOI。漏貼、貼錯(cuò)、偏移歪斜等貼片缺陷可以通過器件貼裝后AOI及時(shí)檢出。其通常都是采用高分辨率彩色電荷耦合器件來整體掃描被測(cè)貼片的基板;對(duì)被測(cè)元器件圖像信息進(jìn)行捕獲,并且通過分析元器件圖像的外觀匹配、幾何尺寸、結(jié)構(gòu)的分析,將缺陷的元件快速的檢測(cè)以及實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析貼片工序能力。
1.3X-Ray檢測(cè)
X-Ray的穿透性很強(qiáng),因此,在進(jìn)行X-Ray對(duì)缺陷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)也就是利用這個(gè)特性來進(jìn)行的,其主要是對(duì)焊點(diǎn)內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。X-Ray檢測(cè)提供了一種非破壞性的測(cè)試方法,可以對(duì)所有元器件的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),X-Ray測(cè)試的信息通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為焊點(diǎn)特征數(shù)據(jù)來進(jìn)行的,與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比,來判斷出缺陷焊點(diǎn)。目前X-Ray還不能檢測(cè)亞微米范圍內(nèi)的焊點(diǎn)微小開裂,其檢測(cè)范圍一般在1~5μm。
1.4超聲波檢測(cè)
超聲波檢測(cè)是利用超聲波束向金屬材料的深處透入,從一個(gè)截面深入到另一個(gè)截面,焊點(diǎn)的缺陷的檢測(cè)就是在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來進(jìn)行的。金屬內(nèi)部進(jìn)入來自焊點(diǎn)表面的超聲波,當(dāng)遇到缺陷和焊點(diǎn)底部時(shí)就會(huì)有反射現(xiàn)象發(fā)生,將反射波束收集到熒光屏上形成脈沖波形,缺陷的位置、性質(zhì)和大小的判斷根據(jù)波形的特點(diǎn)來進(jìn)行。超聲波檢驗(yàn)具有很多的優(yōu)點(diǎn),例如靈敏度高、檢驗(yàn)速度快、對(duì)人體無害、操作方便和成本低等,雖然優(yōu)勢(shì)很多,但是在定性和定量判定缺陷時(shí)還是存在困難。
2、電子元件焊接質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展
人工目測(cè)檢測(cè)法應(yīng)用的也較普遍,但是其帶有很強(qiáng)的主觀性,只能檢測(cè)電子元件的一些外觀特征。當(dāng)前應(yīng)用最廣的檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)技術(shù),其發(fā)展趨勢(shì)主要有:(1)分類檢測(cè)。AOI檢測(cè)重點(diǎn)隨著SMT流水線中放置的位置不同而不同,并且元件不同,所要檢測(cè)的缺陷類型也就不同,例如,焊點(diǎn)主要檢測(cè)的就是無錫膏,錫是否多,是否少等,是否缺件、錯(cuò)件、偏移等情況的檢測(cè)就是用元件本體來進(jìn)行,IC主要是對(duì)是否有橋接等進(jìn)行檢測(cè)。這樣不同的檢測(cè)類型就需要不同的檢測(cè)方法來進(jìn)行,就有針對(duì)性的檢測(cè)才能提高檢測(cè)質(zhì)量。(2)Bad Mark的檢測(cè),和BarCode等功能AOI要適應(yīng)印刷機(jī)的變化,像Bad Mark就可以不檢測(cè),機(jī)器檢測(cè)到一塊PCB板就不印刷了。一些板子用條形碼來標(biāo)記板子,那么對(duì)這些條形碼得識(shí)別就可以通過AOI加入barcode功能來進(jìn)行。對(duì)于SMT行業(yè)變化和需求,這些功能都能夠滿足,從而給AOI帶來了一些發(fā)展。
3、結(jié)語
如何選擇適合的電子元件焊接質(zhì)量檢測(cè)技術(shù),應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況而定。焊接質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)決定了焊接質(zhì)量的好壞,而焊接質(zhì)量的好壞與所在電路是否正常運(yùn)行有著密切關(guān)系,因此,無論選擇哪種檢測(cè)技術(shù),但必須都與本產(chǎn)品相符。
參考文獻(xiàn):
[1] 丁德勤. 電子電氣元件的焊接技巧[J]. 農(nóng)村電工, 2008, (08) .
[2] 蔡康松,段杏林. 提高電子元件焊接質(zhì)量的研究[J]. 黃山學(xué)院學(xué)報(bào), 2006, (03) .
關(guān)鍵詞:人臉識(shí)別,活體檢測(cè),人臉細(xì)微動(dòng)作,3D人臉重建、紅外人臉檢測(cè)
中圖分類號(hào): TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào)1672-3791(2015)04(a)-0000-00
作為一種新興的生物特征識(shí)別技術(shù),與虹膜識(shí)別、指紋掃描、掌形掃描等技術(shù)相比,人臉識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì):人臉識(shí)別技術(shù)使用通用的攝像機(jī)作為識(shí)別信息獲取裝置,可以非接觸的方式完成識(shí)別過程。但是正是這些應(yīng)用場(chǎng)景的優(yōu)勢(shì),被一些人用照片、視頻、人臉模型等方式進(jìn)行人臉復(fù)制,欺騙系統(tǒng)。在人臉識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用推廣中,活體檢測(cè)技術(shù)逐漸成為系統(tǒng)的必要核心技術(shù)。
當(dāng)前活體人臉檢測(cè)技術(shù)主要是基于人臉細(xì)微動(dòng)作、3D人臉重建、紅外人臉檢測(cè)三個(gè)領(lǐng)域上的研究。
1人臉細(xì)微動(dòng)作
由于照片、模型中的人臉不具備細(xì)微等動(dòng)作的可能,那么我們?cè)讷@取人臉的連續(xù)一系列細(xì)微動(dòng)作的過程中可以獲得一些線索來判斷是否是真實(shí)的人臉:如眼睛眨動(dòng)、嘴唇的離合、面部肌肉細(xì)微動(dòng)作以及人臉周邊場(chǎng)景的細(xì)微變化,這些我們可以將其設(shè)為相應(yīng)的特征值存儲(chǔ)在人臉特征值中,并設(shè)定這些值設(shè)置波動(dòng)范圍,如果這些值沒有變化,就判定這是偽造的人臉。
對(duì)于以上歸類的細(xì)微動(dòng)作可以采用以下幾類人臉經(jīng)典算法進(jìn)行特征值提取和判斷:霍夫變換法、變形模板法、邊緣特征分析法和對(duì)稱變換法等,利用這些算法,從一個(gè)較大的特征集中選擇少量的關(guān)鍵的特征,產(chǎn)生一個(gè)高效的強(qiáng)分類器,再用瀑布算法將多個(gè)強(qiáng)分類器合成為一個(gè)更加復(fù)雜的層疊分類器,使圖像的背景區(qū)域快速地丟棄,而在有可能存在目標(biāo)(人臉)的區(qū)域花費(fèi)更多的計(jì)算,其在人臉檢測(cè)方面速度快且具有魯棒性 [1]。
2 3D人臉重建
平面的人臉圖像,不管是視頻還是圖片,都是無法恢復(fù)出此特定人的 3D 結(jié)構(gòu),因此出現(xiàn)了基于3D人臉重建的活體檢測(cè)技術(shù)。
3D人臉重建的原理是:人臉都被標(biāo)準(zhǔn)化到一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的方向和位置,人臉的形狀由數(shù)百個(gè)頂點(diǎn)表示,為簡(jiǎn)化計(jì)算,均勻采樣這些頂點(diǎn),在球面諧波函數(shù)算法中,對(duì)形狀和紋理按照不同的策略分開處理。根據(jù)算法理論,人臉的姿態(tài)只與一些關(guān)鍵特征點(diǎn)的位置有關(guān),通過將形狀和紋理分開處理,避免了復(fù)雜的優(yōu)化過程,節(jié)省了計(jì)算時(shí)間,稀疏統(tǒng)計(jì)模型的建立過程。我們將人臉的 n 個(gè)頂點(diǎn)的 X、Y、Z 坐標(biāo)串接起來,組成形狀向量來描述人臉的 3D 形狀:我們可以重構(gòu)得到對(duì)應(yīng)于輸入人臉的 3D 形狀。為得到更加精細(xì)的3D 形狀的解,我們按照給定 2D 圖像上的特征點(diǎn)的坐標(biāo)來對(duì) 3D 形狀頂點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整,一旦得到了人臉精細(xì)的 3D 形狀信息,再結(jié)合此特定人的紋理圖像,姿態(tài)的校正就可以簡(jiǎn)單地通過旋轉(zhuǎn)3D 人臉模型來實(shí)現(xiàn)了[3]。
3 紅外人臉檢測(cè)
在人臉活體檢測(cè)研究中,由于圖片和視頻畫面或者戴有面具時(shí)其表面是沒有溫度的,而根據(jù)人體溫度產(chǎn)生的人臉紅外感應(yīng)成像就成為一個(gè)新的人臉活體檢測(cè)的研究熱點(diǎn),它的基本原理是:由于人體血液流動(dòng)的過程中產(chǎn)生了溫度,會(huì)被皮膚發(fā)散,從而使皮下血液系統(tǒng)呈現(xiàn)出一種獨(dú)特的面部信號(hào)。這種信號(hào)可以被紅外照相機(jī)獲取,通常就稱之為面部熱像圖。
目前主要的研究方向是根據(jù)臉皮下面復(fù)雜的血管末梢產(chǎn)生同溫線而形成的特征值提取來實(shí)現(xiàn)識(shí)別,可以采用同溫線匹配方法特征提取和識(shí)別方法進(jìn)行紅外人臉識(shí)別技術(shù),通過對(duì)于人臉皮膚下面的血管分布信息,使用熱靈敏度小于或等于0.7℃的紅外照相機(jī)所拍攝的人臉照片,每張臉一般含有數(shù)百個(gè)或者更多的封閉的同溫線。提取同溫線特征,用包含該特征的區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行提取:用幾何分析的方法來分析同溫線形狀,分析的結(jié)果產(chǎn)生的特征值就用來進(jìn)行人臉活體檢測(cè)[2]。
4結(jié)束語
以上幾個(gè)活體檢測(cè)技術(shù)主要基于人臉的各項(xiàng)生理特征來進(jìn)行設(shè)定識(shí)別,其各自存在局限性,如人臉細(xì)微動(dòng)作:在光線發(fā)生變化的時(shí)候,其可靠性目前還無法保證; 3D人臉識(shí)別在檢測(cè)戴有頭套的偽裝模型或者當(dāng)某個(gè)目標(biāo)試圖采用三維模型或面具試圖欺騙該系統(tǒng)時(shí),也可以讓系統(tǒng)難以察覺和受騙;而紅外人臉檢測(cè)時(shí),周邊環(huán)境溫度的變化和人自身身體狀況如運(yùn)動(dòng),情感等因素使得面部熱像圖是否具有唯一性和穩(wěn)定性,還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。綜上所述,同時(shí)結(jié)合上面三種活體檢測(cè)技術(shù),可以取長(zhǎng)補(bǔ)短,提高識(shí)別率,實(shí)現(xiàn)真正的活體檢測(cè)。
參考文獻(xiàn)
[1]《人臉識(shí)別中的活體檢測(cè)技術(shù)研究》 浙江大學(xué) 博士論文2010年 孫霖
關(guān)鍵詞:工學(xué)結(jié)合;藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù);課程改革;實(shí)踐探索
藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)課程是藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)專業(yè)的核心課程,培養(yǎng)學(xué)生藥品檢測(cè)的知識(shí)與技能,樹立強(qiáng)烈的藥品質(zhì)量觀念與安全意識(shí),具備藥品質(zhì)量檢測(cè)能力與素質(zhì)。這也是高職教育應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我院對(duì)《藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》課程進(jìn)行了改革,取得了一定的成效。
課程改革的依據(jù)
黑龍江省醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)每年以20%的速度增長(zhǎng),每年對(duì)高素質(zhì)技能型人員新增需求約2000人,為制藥類人才培養(yǎng)提供了廣闊的就業(yè)空間。我院藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)專業(yè)是依托具有四十余年歷史的校辦制藥企業(yè)——牡丹江溫業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)展起來的,是黑龍江省高職高專院校最早開辦的制藥類專業(yè)。至今,本專業(yè)六百余名畢業(yè)生大部分已在省內(nèi)百余家企業(yè)就業(yè)。在哈藥集團(tuán)等多家企業(yè)專家的指導(dǎo)下,我們對(duì)藥品質(zhì)量檢測(cè)職業(yè)工作崗位進(jìn)行了分析,確定了藥品質(zhì)量檢測(cè)專業(yè)崗位有藥物檢驗(yàn)、制劑工藝質(zhì)量監(jiān)控、質(zhì)量管理、藥品經(jīng)營(yíng)與養(yǎng)護(hù)和前物料管理等5個(gè)崗位。藥物檢驗(yàn)崗位是本專業(yè)的核心崗位,通過分析藥品檢驗(yàn)的工作任務(wù)、檢驗(yàn)過程及檢驗(yàn)的行業(yè)要求,結(jié)合職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn),我們確定了藥品質(zhì)量檢測(cè)專業(yè)崗位應(yīng)具備的職業(yè)素質(zhì)與職業(yè)能力。我院本專業(yè)課程團(tuán)隊(duì)與企業(yè)共同進(jìn)行課程教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施方案的設(shè)計(jì),完成了藥品檢測(cè)課程體系的構(gòu)建,如圖1所示。
課程改革的理念與思路
課程改革理念《藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》課程應(yīng)從實(shí)際崗位需求出發(fā),通過職業(yè)崗位——工作任務(wù)——崗位能力的分析流程確定課程內(nèi)容。以藥品的生產(chǎn)過程和檢測(cè)流程為主線,以典型藥品、典型檢測(cè)方法為載體,依托校內(nèi)藥廠實(shí)訓(xùn)基地,在真實(shí)藥品、真實(shí)環(huán)境、真實(shí)崗位的情境下,培養(yǎng)學(xué)生的崗位工作能力,以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)教學(xué)、工作一體化。
課程改革思路(1)對(duì)崗位——通過崗位分析,確定教學(xué)目標(biāo)。通過開展廣泛的調(diào)研,聯(lián)合多家制藥企業(yè)技術(shù)人員、行業(yè)專家與專業(yè)骨干教師組成教學(xué)團(tuán)隊(duì),明確了從事藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的崗位有藥品生產(chǎn)中制劑工藝、質(zhì)量管理、藥品經(jīng)營(yíng)與養(yǎng)護(hù)管理、前物料管理、藥物檢驗(yàn)五大崗位,根據(jù)崗位任職要求,確定了學(xué)生應(yīng)具備的職業(yè)能力與職業(yè)素質(zhì),從而確定了本課程的培養(yǎng)目標(biāo)。(2)依藥典——基于藥品生產(chǎn)過程與檢驗(yàn)流程,按照藥品標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容。中國(guó)藥典是藥品生產(chǎn)和檢測(cè)的法定依據(jù),是制藥企業(yè)檢測(cè)藥品的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。因此,本課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)中國(guó)藥典。依據(jù)藥品生產(chǎn)過程,即入廠(原輔料、包裝材料)檢測(cè)——中間產(chǎn)品質(zhì)量控制——成品(各劑型藥品),設(shè)計(jì)了原料藥質(zhì)量檢測(cè)、包裝材料質(zhì)量檢測(cè)、成品劑型檢測(cè)3個(gè)類別(1個(gè)包裝材料和10個(gè)藥品);依據(jù)藥品檢驗(yàn)的基本流程——取樣、檢驗(yàn)(性狀、鑒別、檢查、含量測(cè)定)、書寫檢驗(yàn)記錄與報(bào)告三個(gè)步驟,設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法。(3)練藥檢——以單項(xiàng)檢測(cè)為基礎(chǔ),綜合實(shí)訓(xùn)作提升,教、學(xué)、做整合。以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)等方法組織教學(xué),設(shè)計(jì)了11個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目都是依據(jù)典型藥品單項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容和典型檢測(cè)方法確定教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)過程在學(xué)院專業(yè)實(shí)訓(xùn)室和實(shí)訓(xùn)基地完成;4個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目在校辦藥廠完成,讓學(xué)生切身感受到了藥品質(zhì)量檢測(cè)的真實(shí)工作任務(wù)及工作過程,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由單項(xiàng)到綜合,循序漸進(jìn),實(shí)現(xiàn)了學(xué)校與藥廠、課堂與基地、教學(xué)與生產(chǎn)的合一。
課程改革的實(shí)踐
遵循“對(duì)崗位、依藥典、練藥檢”的課程建設(shè)思路設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容根據(jù)本課程崗位需求確定學(xué)生該“用什么”,教師該“教什么”,學(xué)生該“學(xué)什么”,使教、學(xué)、用相統(tǒng)一,以工作過程和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),實(shí)現(xiàn)工作過程向教學(xué)過程轉(zhuǎn)化。藥品質(zhì)量檢測(cè)課程根據(jù)藥品在入廠(原料藥、輔料)——中間產(chǎn)品——出廠(成品劑型)的生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)設(shè)置3個(gè)類型、11個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目,根據(jù)真實(shí)藥品檢測(cè)工作過程中取樣、檢驗(yàn)(性狀、鑒別、檢查、含量測(cè)定)、檢驗(yàn)記錄和檢驗(yàn)報(bào)告書的典型工作任務(wù)安排20個(gè)任務(wù)(檢測(cè)項(xiàng)目)和4個(gè)綜合全檢項(xiàng)目,共108學(xué)時(shí)。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目都包含布置任務(wù)、查閱資料并制定檢測(cè)方案、檢測(cè)材料準(zhǔn)備、檢測(cè)操作、記錄結(jié)果并分析、學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)、思考與練習(xí)、相關(guān)知識(shí)與技能學(xué)習(xí)等8個(gè)方面的內(nèi)容。
開發(fā)體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合特色的藥檢教材經(jīng)過幾年課程改革探索,2009年,我們編寫了《藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》教材,由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社出版。本教材針對(duì)高職高專人才培養(yǎng)目標(biāo),首次以模塊的方式突出技能訓(xùn)練,設(shè)計(jì)了三個(gè)模塊:基本檢測(cè)能力、專項(xiàng)檢測(cè)能力和綜合實(shí)訓(xùn)。教材將藥品質(zhì)量檢測(cè)的基本理論與技術(shù)緊密結(jié)合,按原料藥、包裝材料、成品制型等質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)要求安排實(shí)訓(xùn)任務(wù),最后設(shè)計(jì)原料藥、中間產(chǎn)品、片劑、注射劑4個(gè)類型藥物的全部檢測(cè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,是一部工學(xué)結(jié)合的特色教材。在教材的編寫過程中,多家制藥企業(yè)提出了許多寶貴建議。
探索出了基于“一條主線、兩個(gè)典型、三個(gè)真實(shí)”的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式(1)一條主線:以藥品的生產(chǎn)過程和檢測(cè)流程為主線。針對(duì)制藥企業(yè)中原料藥、輔料、成品劑型的生產(chǎn)過程中的檢測(cè)確定教學(xué)項(xiàng)目,基于取樣、檢驗(yàn)、書寫檢驗(yàn)記錄與報(bào)告書的藥品檢測(cè)過程序化教學(xué)內(nèi)容。(2)兩個(gè)典型:以典型藥品、典型檢測(cè)方法為載體,從藥品的單項(xiàng)檢測(cè)過渡到合檢測(cè),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,使課程內(nèi)容與藥品質(zhì)量檢測(cè)崗位實(shí)際工作內(nèi)容一致。以片劑、注射劑等9種劑型為典型劑型,以一般雜質(zhì)檢查、高效液相色譜法、可見分光光度法等作為典型檢測(cè)方法。(3)三個(gè)真實(shí):在真實(shí)藥品、真實(shí)環(huán)境、真實(shí)崗位的情境下,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的藥品檢測(cè)。充分利用擁有校辦藥廠教學(xué)資源的優(yōu)勢(shì),使課堂與基地一體化,實(shí)現(xiàn)教學(xué)、工作一體化。該教學(xué)模式明確了藥檢崗位的任務(wù)、應(yīng)具備的檢測(cè)崗位職業(yè)能力與素質(zhì),使學(xué)生快速適應(yīng)崗位、轉(zhuǎn)換角色,在真實(shí)工作環(huán)境中成長(zhǎng)為合格的藥物檢測(cè)員。
采用靈活多樣的教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性(1)項(xiàng)目教學(xué),任務(wù)驅(qū)動(dòng)——兩個(gè)典型:從典型藥品切入教學(xué)內(nèi)容,從典型檢測(cè)方法確定實(shí)訓(xùn)任務(wù),從操作標(biāo)準(zhǔn)出發(fā),教學(xué)生掌握藥品檢測(cè)的方法和技能;從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā),提升學(xué)生的職業(yè)素質(zhì);從就業(yè)質(zhì)量出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),形成“以學(xué)生為主體,任務(wù)為主線,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)特征。(2)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法——三個(gè)真實(shí):將全部課程移到專業(yè)實(shí)訓(xùn)室和校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地完成,使學(xué)生置身真實(shí)的藥檢工作環(huán)境和真實(shí)崗位中,規(guī)范實(shí)訓(xùn)條件和要求,嚴(yán)格訓(xùn)練操作技術(shù),對(duì)真實(shí)的藥品進(jìn)行檢測(cè)。例如,正確取樣、多份平行測(cè)定、填寫藥品檢驗(yàn)記錄和報(bào)告等,使教學(xué)形式和內(nèi)容與實(shí)際工作緊密結(jié)合,讓學(xué)生真正掌握規(guī)范實(shí)用的專業(yè)技能,能夠獨(dú)立完成藥品檢驗(yàn)任務(wù),從中產(chǎn)生成就感,不斷增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心和自覺性。
前校后廠,真崗實(shí)做,“學(xué)員”成“準(zhǔn)員工”利用學(xué)院校辦企業(yè)——牡丹江溫業(yè)有限責(zé)任公司的優(yōu)勢(shì),藥品檢測(cè)專業(yè)學(xué)生全部能在藥廠5條生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn),能對(duì)藥廠生產(chǎn)的原料藥、注射液、顆粒劑等多種劑型的藥品進(jìn)行檢測(cè),學(xué)習(xí)過程就是工作過程,實(shí)訓(xùn)過程就是檢測(cè)過程。學(xué)生能切身體會(huì)廠風(fēng)廠紀(jì)廠貌、責(zé)任和態(tài)度,技術(shù)與技能同步提升。學(xué)生能按照GMP認(rèn)證要求去生產(chǎn)、操作、檢測(cè),邊學(xué)習(xí),邊工作,適崗位、強(qiáng)技能,教師教,師傅帶,由“學(xué)員”變成“準(zhǔn)員工”。 充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果我們以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)為平臺(tái),建設(shè)本課程的教學(xué)資源庫(kù),開發(fā)了藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程,包括教學(xué)資源、課程標(biāo)準(zhǔn)、自主學(xué)習(xí)、教學(xué)課件、試題庫(kù)、在線考試系統(tǒng)、教學(xué)視頻等,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)空間,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)為教師和學(xué)生提供一個(gè)網(wǎng)上互動(dòng)、網(wǎng)上練習(xí)、輔助學(xué)習(xí)的虛擬課堂,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
單項(xiàng)與綜合全程考核,德技雙修,改革考核評(píng)價(jià)方式我們本著“單項(xiàng)考核要達(dá)標(biāo),綜合考核要精準(zhǔn);小組評(píng)價(jià)和學(xué)生自評(píng)貫始終;過程評(píng)價(jià)與結(jié)果考試相結(jié)合,職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)融一體”的思路完成課程的考核評(píng)價(jià)。總成績(jī)包括職業(yè)能力考試(50%)、職業(yè)素質(zhì)考核(20%)、結(jié)果考試(30%)三個(gè)方面。
教師培養(yǎng)機(jī)制的建立提升了教學(xué)團(tuán)隊(duì)的整體教學(xué)、科研、技術(shù)服務(wù)水平,教學(xué)質(zhì)量明顯提高(1)采取“請(qǐng)進(jìn)來、走出去”、教育教學(xué)改革論壇、課程建設(shè)能力專題研討會(huì)等多種方式對(duì)教師進(jìn)行職教理論培訓(xùn),拓寬教師職教視野,使教師的職教理論水平顯著提高。學(xué)院搭建平臺(tái),鼓勵(lì)教師參與課題研究和教材編寫,不斷提高教師隊(duì)伍的學(xué)術(shù)科研和專業(yè)技術(shù)水平。教師累計(jì)發(fā)表教學(xué)及科研論文四十多篇,主編、參編國(guó)家和行業(yè)規(guī)劃教材12部。(2)采取“導(dǎo)師制”、教學(xué)競(jìng)賽等措施,提高教師教學(xué)能力;安排專任教師到企業(yè)頂崗實(shí)踐、掛職鍛煉,加強(qiáng)“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè),提高教師職業(yè)能力。目前,本專業(yè)有6人通過考試,獲得了執(zhí)業(yè)藥師職業(yè)資格證書。
課程改進(jìn)的方向與途徑
進(jìn)一步提升青年教師教學(xué)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力廣泛開展課程組內(nèi)教師聽課、評(píng)課、上公開課活動(dòng);進(jìn)一步明晰“導(dǎo)師”和青年教師的職責(zé),完善考核方案;鼓勵(lì)教師參與實(shí)踐鍛煉,有計(jì)劃地安排教師深入企業(yè)一線,提升藥品質(zhì)量檢測(cè)與管理能力;通過課程資源建設(shè)帶動(dòng)青年教師盡快成長(zhǎng)。
完善頂崗實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)和管理充分研討頂崗實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,與校辦藥廠和校外合作企業(yè)有效對(duì)接,加大對(duì)企業(yè)兼職教師聘任力度,使頂崗實(shí)訓(xùn)管理與考核更加規(guī)范化。
提升社會(huì)服務(wù)能力利用課程團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和優(yōu)越的實(shí)訓(xùn)條件,積極與省內(nèi)制藥企業(yè)和藥品經(jīng)營(yíng)管理企業(yè)合作,開展技術(shù)咨詢、培訓(xùn)工作,為黑龍江省制藥支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
加強(qiáng)課程資源建設(shè)積極開展社會(huì)調(diào)研,緊跟企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展,不斷更新和完善課程資源。
參考文獻(xiàn)
[1]白玲玲,姜輝,李偉威.基于就業(yè)導(dǎo)向的實(shí)踐課程體系的構(gòu)建——以藥品質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)專業(yè)為例[J].遼寧高職學(xué)報(bào),2009,11(7).
[2]王金香,梁穎,劉浩.高職藥物分析課程改革的思考與實(shí)踐[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào),2008,26(4).
[關(guān)鍵詞]食品 分析與檢測(cè) 實(shí)踐課程體系 教學(xué)內(nèi)容
[中圖分類號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2015)05-0243-02
“民以食為天,食以安為先”,為解決食品安全領(lǐng)域的突出問題,食品質(zhì)量與安全專業(yè)2001年在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等高校率先以特色專業(yè)招生,2002年該專業(yè)正式成為教育部批準(zhǔn)的高校本科專業(yè)。[1]邵陽學(xué)院食品質(zhì)量與安全專業(yè)經(jīng)批準(zhǔn)于2006年開始招生。
邵陽學(xué)院作為一所地方性本科院校,培養(yǎng)能適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要的高級(jí)應(yīng)用型人才是我們的主要目標(biāo)。實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才有著特殊地位和作用, 構(gòu)建一個(gè)更為合理的實(shí)踐教學(xué)體系,是教學(xué)改革的重中之重。
分析與檢測(cè)類實(shí)踐課程作為食品質(zhì)量與安全專業(yè)必修的一類課程,是其專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的一部分,包含了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、食品分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)等多門課程,實(shí)踐性、應(yīng)用性和綜合性較強(qiáng),抓好課程建設(shè)和改革,提高教學(xué)質(zhì)量,對(duì)培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、邵陽學(xué)院食品質(zhì)量與安全專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需要的,德、智、體全面發(fā)展的,能在食品質(zhì)量監(jiān)管部門、食品生產(chǎn)企業(yè)從事分析檢測(cè)、質(zhì)量控制、監(jiān)督管理、安全評(píng)價(jià)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及科學(xué)研究等工作的基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、具有創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。
二、課程體系構(gòu)建的思路
通過調(diào)研、總結(jié)和借鑒,從人才培養(yǎng)目標(biāo)以及食品質(zhì)量監(jiān)管部門、食品生產(chǎn)企業(yè)對(duì)食品質(zhì)量與安全類人才的能力要求和技能要求著手,按照培養(yǎng)應(yīng)用型食品分析檢測(cè)、食品安全監(jiān)管、食品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、食品質(zhì)量管理人才的要求,認(rèn)真研究學(xué)生在分析與檢測(cè)方面應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu),通過構(gòu)建合理的課程體系和教學(xué)內(nèi)容、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)管理,
促使學(xué)生實(shí)踐能力、應(yīng)用能力和職業(yè)能力的形成和提升。
三、課程體系建設(shè)和改革的基本內(nèi)容
1.根據(jù)專業(yè)定位及培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的要求以及食品原料、食品加工、食品流通、食品消費(fèi)、食品監(jiān)管等領(lǐng)域?qū)ο嚓P(guān)人才的要求和能力結(jié)構(gòu),構(gòu)建分析與檢測(cè)課程類實(shí)踐課程體系,優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。
2.改革教師培養(yǎng)和使用機(jī)制,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。
3.改革實(shí)踐教學(xué)考核辦法。
4.開展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng),拓展學(xué)生能力。
四、實(shí)踐效果
(一)構(gòu)建四模塊遞進(jìn)式實(shí)踐課程體系
邵陽學(xué)院構(gòu)建了四模塊遞進(jìn)式實(shí)踐課程體系,包括獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課、課程實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)(認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)實(shí)習(xí))、畢業(yè)論文,優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容。
1.獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課。獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課由基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn)、食品分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組成。
有別于很多院校開設(shè)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),我們開設(shè)了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn),包括四大化學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和綜合訓(xùn)練,側(cè)重分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)。學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括生物化學(xué)、微生物學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和綜合訓(xùn)練,如電泳、層析、顯微鏡的使用方法、基礎(chǔ)培養(yǎng)基的制作方法、無菌操作技術(shù)、大腸菌群的檢測(cè)等。這兩部分實(shí)驗(yàn)課主要是讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí),為學(xué)生提供化學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)背景方面的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,規(guī)范、掌握相應(yīng)的基本操作,同時(shí)培養(yǎng)其分析、推理、總結(jié)的能力。
儀器分析實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生了解、熟悉一些分析檢測(cè)儀器的構(gòu)造、用途、方法原理以及操作,重點(diǎn)是與食品分析與檢測(cè)相關(guān)度比較高的一些儀器,如原子吸收分光光度計(jì)、高效液相色譜儀等。
食品分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)著重讓學(xué)生熟悉、掌握食品常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目的方法、原理以及操作,進(jìn)一步熟悉有關(guān)儀器的使用,培養(yǎng)獨(dú)立思考、分析和解決問題的能力。
通過實(shí)踐,構(gòu)建了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)三層次合理銜接、相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系和內(nèi)容,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本技能進(jìn)行了較系統(tǒng)的訓(xùn)練和提高,訓(xùn)練、培養(yǎng)了學(xué)生歸納總結(jié)、獨(dú)立思考、分析和解決問題的能力。
2.課程實(shí)訓(xùn)。食品分析與檢測(cè)類課程實(shí)訓(xùn)主要包括食品微生物檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、食品分析與檢測(cè)課程實(shí)訓(xùn)、食品安全檢測(cè)技術(shù)課程實(shí)訓(xùn),采取開放的形式,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,教師只指導(dǎo)、答疑(根據(jù)食品行業(yè)的要求及發(fā)展,教師在有些項(xiàng)目上也可作些引導(dǎo))。
在食品分析與檢測(cè)課程實(shí)訓(xùn)、食品安全檢測(cè)技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)、食品微生物檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中,要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)方案。學(xué)生根據(jù)一種樣品(可以是買的,也可以是學(xué)生自己做出來的食品;可以是水果、蔬菜、牛奶,也可以是水果罐頭、酒、奶粉……),自己查找資料,了解樣品的常規(guī)分析檢測(cè)項(xiàng)目、質(zhì)量控制指標(biāo)以及安全衛(wèi)生指標(biāo),選擇合適的分析方法,進(jìn)行樣品處理,配制相關(guān)試劑溶液,分析檢測(cè)其中的幾個(gè)項(xiàng)目并作出評(píng)價(jià)(有的分析檢測(cè)項(xiàng)目在食品分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中沒有開過,需要學(xué)生根據(jù)資料、自己學(xué)過的知識(shí)和技能完成實(shí)訓(xùn))。另外,在實(shí)訓(xùn)過程中將一些在食品分析與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中不便以單獨(dú)實(shí)驗(yàn)形式使用到的一些儀器設(shè)備,如快速檢測(cè)的儀器、糖度計(jì)、酒精度計(jì)、質(zhì)構(gòu)儀、電子鼻、電子舌等融入到項(xiàng)目檢測(cè)中,對(duì)快速檢測(cè)、感官評(píng)價(jià)、小型儀器設(shè)備的使用等內(nèi)容作一補(bǔ)充。這樣一來,學(xué)生對(duì)食品樣品的質(zhì)量、安全指標(biāo)有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),對(duì)分析檢測(cè)過程有了較深的體會(huì),初步掌握了綜合運(yùn)用各種檢測(cè)方法判斷產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的方法和技能,也鍛煉了文獻(xiàn)查閱能力以及分析解決問題的能力。
同時(shí)將食品分析與檢測(cè)融入食品工藝學(xué)課程實(shí)訓(xùn)中,看著自己生產(chǎn)的產(chǎn)品,吃著自己檢驗(yàn)合格的食品,學(xué)生感到新鮮、興奮外,對(duì)從原料到食品的生產(chǎn)過程有了更深入的了解,對(duì)食品質(zhì)量、安全控制有了較深入的認(rèn)識(shí);學(xué)生變被動(dòng)模仿為主動(dòng)參與,激發(fā)了積極性、主動(dòng)性和責(zé)任感;結(jié)合食品生產(chǎn)鏈從原料到產(chǎn)品,融合生產(chǎn)工藝和分析檢測(cè),學(xué)生的實(shí)踐能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、分析解決問題的能力得到提高。
3.實(shí)習(xí)。加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)實(shí)習(xí),縮短與食品企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際、食品質(zhì)量與安全控制及監(jiān)管要求的距離,為學(xué)生零距離就業(yè)創(chuàng)造條件。
以邵陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、百威英博(湖南)啤酒有限公司等單位為實(shí)習(xí)基地,讓學(xué)生進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí),參與分析與檢測(cè)等工作,熟悉食品質(zhì)量檢測(cè)、食品安全監(jiān)管、食品安全評(píng)價(jià)等相關(guān)崗位要求,促使學(xué)生提高分析解決實(shí)際遇到的具體問題的能力和就業(yè)崗位適應(yīng)能力,形成和提升職業(yè)能力,為畢業(yè)后走向工作崗位和進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
4.畢業(yè)論文。在畢業(yè)論文選題時(shí),有意識(shí)地提供一些分析檢測(cè)方面的課題以及一些新方法的研究課題,對(duì)學(xué)生在食品分析與檢測(cè)方面的各種能力進(jìn)行綜合性總結(jié)和檢閱。
(二)建設(shè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)較豐富、愛崗敬業(yè)的師資隊(duì)伍
通過引進(jìn)優(yōu)秀人才和雙師型人才、實(shí)施“青年教師導(dǎo)師制”重點(diǎn)培養(yǎng),不斷提高教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)和水平,建設(shè)了一支教學(xué)經(jīng)驗(yàn)較豐富、愛崗敬業(yè)的師資隊(duì)伍。
(三)改革實(shí)踐教學(xué)考核辦法
改變傳統(tǒng)的一份報(bào)告定成績(jī)的做法,根據(jù)不同模塊實(shí)踐課程的特點(diǎn)和要求,采用不同的考核辦法。獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)由實(shí)驗(yàn)報(bào)告、基本操作成績(jī)、實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)等組成;實(shí)訓(xùn)課程成績(jī)由學(xué)習(xí)態(tài)度、方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)操作、實(shí)習(xí)報(bào)告或?qū)n}論文等內(nèi)容組成;實(shí)習(xí)成績(jī)由實(shí)習(xí)日志、實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)習(xí)單位評(píng)價(jià)等內(nèi)容構(gòu)成;畢業(yè)論文成績(jī)按三部分評(píng)定,即學(xué)生畢業(yè)論文完成情況分、畢業(yè)論文質(zhì)量分、學(xué)生答辯情況分。
同時(shí)引入了職業(yè)資格考核項(xiàng)目,70%以上的學(xué)生分別獲得微生物檢驗(yàn)、食品檢驗(yàn)等職業(yè)資格證書。[2]
(四)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng),拓展學(xué)生研發(fā)能力
依托食品類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心(省級(jí))和食品俱樂部(系級(jí)),以項(xiàng)目承載的方式開展大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng),豐富了學(xué)生的課外活動(dòng),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)踐學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)、培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新興趣和素養(yǎng),拓展了學(xué)生解決實(shí)際技術(shù)問題和產(chǎn)品開發(fā)的能力。
通過構(gòu)建合理的實(shí)踐課程體系和教學(xué)內(nèi)容并認(rèn)真實(shí)施,學(xué)生的分析與檢測(cè)能力達(dá)到了食品質(zhì)量監(jiān)管部門、食品生產(chǎn)企業(yè)相應(yīng)的要求,畢業(yè)生活躍于食品流通、食品監(jiān)管等各個(gè)領(lǐng)域,工作在質(zhì)量與技術(shù)監(jiān)督局、藥監(jiān)局、上海城市超市、步步高商業(yè)連鎖股份有限公司、百威英博(湖南)啤酒有限公司等食品質(zhì)量監(jiān)管部門、食品銷售企業(yè)、食品生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量監(jiān)管、質(zhì)檢、品控崗位上(當(dāng)然不局限于這些崗位,這里只針對(duì)分析檢測(cè)崗位而言),用人單位普遍認(rèn)為我校食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng),適應(yīng)工作快,具有“下得去、用得上、留得住”的特點(diǎn)。[2]
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:半監(jiān)督主動(dòng)學(xué)習(xí);分布式入侵檢測(cè);CORBA;聯(lián)動(dòng)技術(shù)
中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2011)20-4835-03
Based on a Semi-supervised Learning and CORBA Technology Combined Intrusion Detection Technology
LI Yi-long, HU Han
(New Energy Engineering Institute, Jiangxi Yuzhou Science and Technology Institute, Xinyu 336500, China)
Abstract: The rate and speed of detection for intrusion detection system are most concerned about the two technical indicators. The interaction of the Detection System internal security components has greatly affected in rate and speed. To consider that, according to semi-supervised active learning, firewall technology and CORBA,this paper proposes diversified intrusion detection Technology. Multiple technologies and the interactive system will not only improve the detection rate and the rate of detection, but also reduce error rates. Diversification of the intrusion detection technology verified the effectiveness.
Key words: semi-supervised and active learning; distributed intrusion detection; CORBA; interaction technology
入侵檢測(cè)技術(shù)(Intrusion Detection Technology),在信息安全領(lǐng)域中得到了飛速的發(fā)展。出現(xiàn)了許多優(yōu)秀的入侵檢測(cè)系統(tǒng)(Intrusion Detection System, 以下簡(jiǎn)稱IDS),并得到了有效的應(yīng)用。由網(wǎng)絡(luò)安全的“木桶理論”知,單一的安全產(chǎn)品是無法全面防御外界的攻擊,同樣單一的檢測(cè)技術(shù),也無法做到有效保護(hù)系統(tǒng)的安全性,只有采用多種檢測(cè)技術(shù),且多種技術(shù)相結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,才能有效保證系統(tǒng)安全性。為此,本文提出的基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)與CORBA技術(shù)相結(jié)合的入侵檢測(cè)系統(tǒng),采用了分布式異常檢測(cè)方式,利用半監(jiān)督主動(dòng)學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)計(jì)邊緣網(wǎng)絡(luò)的IDS,采用CORBA服務(wù)技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)網(wǎng)入侵檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)各成員安全檢測(cè)系統(tǒng)分布式地獨(dú)立工作,主機(jī)和IDS之間,及和邊緣網(wǎng)絡(luò)的IDS之間的數(shù)據(jù)庫(kù)的異常規(guī)則互相學(xué)習(xí)更新,通過服務(wù)單元使多個(gè)安全檢測(cè)組件有機(jī)結(jié)合,有效提高檢測(cè)率和檢測(cè)速度。
1 入侵檢測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)原理
1.1 基于CORBA入侵檢測(cè)設(shè)計(jì)思想
面對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)攻擊而提出的分布式入侵檢測(cè)技術(shù)是今后入侵檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。CORBA是由OMG(Object Management Group, 對(duì)象管理組)推出,旨在為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中互相通信的雙方間提供互操作的功能。基于CORBA技術(shù)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)為主機(jī)和服務(wù)器提供了可視化的用戶操作界面。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。客戶端審計(jì)系統(tǒng)日志和監(jiān)聽數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)分析器根據(jù)規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)分析數(shù)據(jù)的安全性,并由響應(yīng)控制器完成發(fā)生攻擊時(shí)的響應(yīng)措施,根據(jù)設(shè)計(jì)的時(shí)間控制器,定時(shí)地向服務(wù)器端發(fā)送匯總信息。服務(wù)端主機(jī)是CORBA服務(wù)中心。服務(wù)單元授權(quán)的數(shù)據(jù)采集器把采集到的數(shù)據(jù)分類加工后,經(jīng)分析器分析,做出響應(yīng),當(dāng)需要響應(yīng)邊緣網(wǎng)絡(luò)IDS信息時(shí),則把信息發(fā)送給外網(wǎng)IDS,并把用戶安全信息顯示在管理界面上,并且分析同時(shí)還具有服務(wù)單元的生成和注銷。
1.2 基于半監(jiān)督主動(dòng)學(xué)習(xí)入侵檢測(cè)設(shè)計(jì)思想
半監(jiān)督主動(dòng)學(xué)習(xí)(Semi-supervised and Active Learning)是機(jī)器學(xué)習(xí)中研究熱門的方法[1],半監(jiān)督學(xué)與是介于監(jiān)督學(xué)習(xí)和非監(jiān)督學(xué)習(xí)兩者之間的學(xué)習(xí)方式,具有主動(dòng)學(xué)習(xí)功能,包括少量已標(biāo)簽數(shù)據(jù)和大量未標(biāo)簽數(shù)據(jù),利用已標(biāo)簽的信息,學(xué)習(xí)其它未標(biāo)簽信息[2-6]。
DIDS中邊緣網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱NIDS)設(shè)計(jì),采用進(jìn)化半監(jiān)督式模糊聚類的入侵檢測(cè)算法(Evolutionary Semi-Supervised Fuzzy Clustering, 簡(jiǎn)稱ESSFC)[7]。標(biāo)簽數(shù)據(jù)擔(dān)任染色體的角色,提供的類標(biāo)簽信息用于引導(dǎo)每條染色體的進(jìn)化過程,且每條染色體的適應(yīng)度用未知標(biāo)簽數(shù)據(jù)的模糊聚類差異和標(biāo)簽數(shù)據(jù)的錯(cuò)分類誤差聯(lián)合評(píng)估,以構(gòu)造分類器。獲得的分類結(jié)構(gòu)用來對(duì)未來新數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。
2 基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)與CORBA技術(shù)相結(jié)合的入侵檢測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1 多元技術(shù)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)
基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)與CORBA技術(shù)相結(jié)合的入侵檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一種混合的結(jié)構(gòu),由邊緣網(wǎng)絡(luò)入分檢測(cè)系統(tǒng)和內(nèi)網(wǎng)基于CORBA分布式入侵檢測(cè)系統(tǒng)組成。如圖2所示。
此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用屏蔽子網(wǎng)模式,NIDS服務(wù)器、聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)、IDS服務(wù)器等服務(wù)器存放在Demilitarized Zone(非軍事區(qū),簡(jiǎn)稱DMZ),此結(jié)構(gòu)有效解決堡壘主機(jī)的單失效問題[8-12],且由基于網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)和基于主機(jī)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的融合而成。
2.2邊緣網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)模型設(shè)計(jì)
邊緣網(wǎng)絡(luò)檢測(cè),檢測(cè)的對(duì)象為數(shù)據(jù)包,防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)融合的關(guān)鍵是采用了間接聯(lián)動(dòng)技術(shù)。通過聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)防火墻和NIDS之間的安全通信。使用這種方式,可以對(duì)通信數(shù)據(jù)包的信息進(jìn)行綜合分析, 分析后的數(shù)據(jù)可以用來制定相應(yīng)的防火墻訪問規(guī)則以進(jìn)行主動(dòng)防御,同樣,防火墻也可將反饋信息傳給NIDS服務(wù)器,NIDS調(diào)用聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)以進(jìn)行安全策略或控制規(guī)則的調(diào)整。而且,NIDS服務(wù)器還為IDS提供了信息匯總服務(wù),以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)IDS和內(nèi)網(wǎng)分布式入侵檢測(cè)系統(tǒng)的信息安全交流。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。
2.3 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)模型設(shè)計(jì)
內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中各主機(jī)上的IDS審計(jì)系統(tǒng)日志和監(jiān)聽端口。在DMZ區(qū)域中的IDS,其設(shè)計(jì)是基于CORBA的分布式入侵檢測(cè)(簡(jiǎn)稱CDIDS)[設(shè)計(jì)的,功能包括:1)注冊(cè)在線用戶。2)用戶在線狀態(tài)記錄。3)授權(quán)服務(wù)并分配單元給申請(qǐng)的用戶。4)定時(shí)接收在線用戶訪問日志和被日訪問日志。5)標(biāo)注在線用戶安全級(jí)別。6)發(fā)現(xiàn)異常或攻擊時(shí)采取響應(yīng)命令。7)在線用戶退出后注銷服務(wù)單元。
當(dāng)內(nèi)網(wǎng)中A主機(jī)IDS失效,且不斷地向網(wǎng)絡(luò)B主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)A主機(jī)IDS失效后,IDS注銷A的單元,并標(biāo)注A的在線狀態(tài)為關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)B不斷檢測(cè)到A數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí),IDS檢查B被訪問日志。當(dāng)查到A處于已關(guān)閉狀態(tài)。則IDS立即向A預(yù)警;當(dāng)檢測(cè)到A為合法訪問時(shí),取消對(duì)工的預(yù)警;當(dāng)檢測(cè)到A為非法時(shí),立即通知在線的其它用戶拒絕A的數(shù)據(jù)。如圖4所示。
當(dāng)內(nèi)網(wǎng)中A向外網(wǎng)不斷發(fā)出請(qǐng)求時(shí),IDS服務(wù)器檢測(cè)數(shù)據(jù)包,若檢測(cè)到異常信息時(shí),就會(huì)向IDS發(fā)出信息匯總。IDS收到提示后,向A主機(jī)預(yù)警,當(dāng)檢測(cè)到正常訪問時(shí),把信息回饋給NIDS服務(wù)器,則NIDS繼續(xù)其它工作。同樣,當(dāng)NIDS服務(wù)器收到異常訪問A的數(shù)據(jù)包時(shí),IDS收到A的受訪問日志時(shí),主動(dòng)向IDS服務(wù)器請(qǐng)求咨詢。IDS服務(wù)器把回饋的信息發(fā)給IDS。如此在NIDS服務(wù)器和IDS之間返復(fù)地進(jìn)行信息學(xué)習(xí),以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)IDS和NIDS的融合,增強(qiáng)系統(tǒng)的互動(dòng)性。
3 基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)與CORBA技術(shù)相結(jié)合的入侵檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)
3.1 多元融合技術(shù)
多元技術(shù)的融合,包括基于半監(jiān)督主動(dòng)學(xué)習(xí)方法和IDS技術(shù)的融合,網(wǎng)絡(luò)IDS和防火墻技術(shù)的融合,CORBA服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)IDS之間技術(shù)的融合。因此,多元融合技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的多方面的技術(shù),此技術(shù)的檢測(cè)互動(dòng)性高。強(qiáng)多元融合技術(shù)的實(shí)現(xiàn),才能使網(wǎng)絡(luò)有較高的互動(dòng)性,才能使網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立的安全檢測(cè)部分緊緊相連。
3.2 CDIDS服務(wù)技術(shù)
3.2.1 CDIDS體系結(jié)構(gòu)
IDS技術(shù)采用基于CORBA的分布式入侵檢測(cè)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱CDIDS)模型設(shè)計(jì)的。
3.2.2 安全通信的聯(lián)動(dòng)技術(shù)
1)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)間通信。
如圖5所示,當(dāng)主機(jī)A與B要建立通信時(shí),A向服務(wù)器端注冊(cè)通信,服務(wù)器為A開辟了服務(wù)單元,專門用來接聽A發(fā)來的信息匯總數(shù)據(jù)。在通信中若客戶端A的CORBA檢測(cè)失效時(shí),服務(wù)端時(shí)間控制器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)關(guān)掉為A開設(shè)的服務(wù)單元。當(dāng)B仍不斷收到A的數(shù)據(jù)時(shí),服務(wù)端將收到來自B的信息來訪者信息,并進(jìn)行分析判斷A是否為合法用戶,啟動(dòng)響應(yīng)控制器對(duì)A作出相應(yīng)的反應(yīng)。
2)內(nèi)網(wǎng)外網(wǎng)主機(jī)間通信。
當(dāng)內(nèi)網(wǎng)主機(jī)A要和外網(wǎng)某一主機(jī) C通信時(shí),數(shù)據(jù)包首先經(jīng)過基于半監(jiān)督主動(dòng)學(xué)習(xí)方法設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)IDS,快速分析處理,如果數(shù)據(jù)正常,則通過,如果判斷數(shù)據(jù)為入侵行為時(shí),則啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)啟動(dòng)防火墻進(jìn)行攔截控制。當(dāng)發(fā)現(xiàn)包發(fā)送方為A有異常時(shí),IDS就主動(dòng)地和NIDS通信分析數(shù)據(jù)的安全性,通知NIDS預(yù)警A主機(jī)。當(dāng)IDS不斷收到A發(fā)送的被訪問的反饋信息時(shí)發(fā)現(xiàn)了異常,則也會(huì)主動(dòng)啟動(dòng)服務(wù)單元與NIDS聯(lián)系分析判斷A接收數(shù)據(jù)的安全性。
3.3 基于半監(jiān)督主動(dòng)學(xué)習(xí)IDS的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
一個(gè)好的入侵檢測(cè)算法的設(shè)計(jì),不僅要使樣本數(shù)據(jù)具有和整體數(shù)據(jù)的一致性,而且還應(yīng)該有很好的泛化能力,為此才能提高檢測(cè)效率和檢測(cè)率。
3.3.1 初始化階段
采用半監(jiān)督聚類方法,設(shè)X為具有一致性的樣本集,X=[Xl,Xu],Xl為未標(biāo)簽數(shù)據(jù),Xu為已標(biāo)簽數(shù)據(jù),根據(jù)半監(jiān)督主動(dòng)學(xué)習(xí)思想,現(xiàn)要從已標(biāo)簽數(shù)據(jù)Xu上發(fā)現(xiàn)一個(gè)抽象的C劃分。泛化性能的提高和控制需要有標(biāo)簽數(shù)據(jù)的錯(cuò)分類誤差,和未標(biāo)簽數(shù)據(jù)的聚類模糊分類協(xié)調(diào)控制。
3.3.2 未知數(shù)據(jù)歸屬分類
未知數(shù)據(jù)歸屬應(yīng)選擇所屬可能性最大的分類,則c∈max{Pi}(1≤i≤c)。
4 總結(jié)
基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)與CORBA技術(shù)相結(jié)合的入侵檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的多元,是多種技術(shù)的融合,具有很強(qiáng)的安全設(shè)備間互動(dòng)性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)率γ,比任一獨(dú)立的安全檢測(cè)單元?鄣和β都要高。因此,正是其強(qiáng)互動(dòng)性決定了其高網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)率,低誤檢率的優(yōu)勢(shì)。
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