探测技术论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇探测技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

海底热流探测,记录的是来自地球内部的热能。当两种不同温度介质接触时,分子的动能会在两种介质之间传递,直至达到热平衡。热流表示由温差引起的能量传递。沉积物热流以热传导为主,在一维稳态纯传导的条件下,地热流q可以用下式描述[1]:

海底地温梯度是一个向量,表示地球等温面法线方向上温度变化程度及变化方向,因此只要知道深度间距dZ和它们之间的温差dT即可。

热导率κ是一个表征沉积物导热能力快慢的物理量,沉积物的组成类别及水含量不同热导率κ也不同。热导率测量的理论基础是从瞬间热脉冲由无限长圆拄形金属探针进入无限大介质的传导理论上发展起来的(Blackwell等,1954;Hyndman等,1979),该理论认为[2,3]当探针温度、沉积物温度与环境温度达到平衡时,热脉冲使探针温度升高,高于环境温度,在热脉冲过后的一定时间内,地热探针内的热敏电阻的温度T(t)由下式给出:

2海底热流原位探测技术

2.1海底温度梯度原位测量

海底沉积物的温度梯度测量自20世纪50年代至今一直沿用两大方法,即Bullard(布拉德)型探针和Ewing(艾文)型探针。

温度梯度测量开始于1948年,首先由美学者Bullard(布拉德)设计了海底热流计,如图1所示。它用来测量海底沉积物的地温梯度,并利用取样器将沉积物样品取回,在实验室测量它的热导率。经过十多年的完善,Bullard型热流计也由灵敏度较差的热电偶改为灵敏度较高的热敏电阻,同时确立了海底温度梯度原位测量的基本模式。

Bullard型海底热流计探针的基本结构尺寸:,长3～6m,外经Φ27mm,内经Φ11.2mm的钢管。探针的上、下两端各安装一个热敏元件,上部有一密封仓,内置记录系统,下部装一针尖,以便插入海底沉积物时减小阻力,设备*自重插入沉积物。上世纪70年代后期,加拿大实用微系统公司(AML)研制的TR-12S型Bullard式探针得到了进一步改进,结构尺寸长3m,直径Φ16mm,探管内有8个YSI-44032热敏电阻,从测量精度到外观设计都有了极大提高。

随着制造技术的不断进步,热流计的发展趋势是探针逐渐变细、变薄、热敏电阻的数量也在增加,目的在于探针变细可进一步减少插入沉积物时带来得扰动,变薄可提高热敏电阻对沉积物温度变化的灵敏度,热敏电阻数量的增加可以在梯度计算时相互验证,并确保测量的准确性。

上世纪60年代初期,Ewing(艾文)完成了自己设计的海底温度梯度测量计[4],即人们通常说的Ewing型热流计,也称为拉蒙特型热流计,是从拉蒙特地质观察所普及开的。它的结构特点,图2所示。在柱状取样器周围,相隔一定距离不同方位安装3～8个很细的探针,探针直径3mm,长20～24mm,避免了Bullard型热流计在设备插入沉积物时带来的搅动和测量时间过长等问题,提高了海上测量的工作效率;但仍没有解决海底测量热导率的问题。

以上两大类热流计在早期的沉积物温度梯度测量中,发挥了积极的作用。随着社会的进步,设备制造技术的发展,人们不仅对沉积物热流原位测量中的温度梯度感兴趣,而且更加关注沉积物热导率的原位测量问题。

2.2海底沉积物热导率测量

热导率与物质的组成、结构、密度、温度及压强有关。海底沉积物热导率测量技术的发展,历经几十年的探索,由原始的水分法、细针探测法,逐渐发展到了原位测量法。水分法是依据Ratcliffe(1960)关于海洋沉积物热导率与水分的关系,通过测定沉积物的水分,不需要特殊的仪器,即可估算热导率值。细针探测法(VonHerzenandMaxwell,1959)是通过均匀的电阻丝,给圆柱小探针连续加热,温升随时间增加,逼近一条对数渐进线,渐进线的斜率正比于探针周围材料的热阻率。其研究证明,该方法需从海底取回沉积物样品在实验室内测量,同时把温度和压力修正到沉积物在海底的条件,势必造成热导率和温度梯度不在同一站位测定的问题。所以要寻找一种能在同一站位获得热导率和温度梯度两种参数的测量方法,而不必取样,这正是我们研究的海底原位热导率测量方法。

2.2.1连续加热线源法

连续加热线源法,由Sclater等人于1969年用于海底沉积物的热导率测量[5],它把探针理想化为无限长的完全导热圆柱,通过恒定电流对其加热,探针内加热电阻丝的温度升高快慢程度与沉积物的热导率有关,沉积物的导热性能差,温度升高快;沉积物的导热性能好,温度升高慢。沉积物的热导率k与探针内加热电阻丝表面的温升关系,可以通过求解无限长圆柱体的导热微分方程来得到[6],当时间t=0时,探针的温度为T0;时间t时的温度T为:

其中T1是探针周围沉积物的平衡温度。沿圆柱长度加上一恒定的热量Q,就可以测定热导率κ,假设开始时温度为零,则有(Jaeger,1956[7)]:

(8)式中T1和T0是可求的,所以热导率κ就可以用最小二乘法对测量温度进行拟合。

上世纪80年代初期,上述方法在美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)得到了进一步的发展和应用,但其致命弱点是,海底沉积物含水量很大,持续供热导致探针温度不断升高,很容易导致探针周围的孔隙水发生对流,而使根据热传导方程推导的公式带来很大的误差;其次海上作业时间长,船的漂移难以控制,机械扰动严重以及持续供热需要大量的电能等问题,故这种技术没有得到广泛的应用。

2.2.2脉冲加热法

1979年,Liste(r李斯特)在Bullard型热流计的基础上,进行了大胆、彻底的革新,首先将Bullard型热流计点热敏元件保留在两端不动,在中间插入热敏元件组。点热敏元件仍然完成地温梯度的测量,热敏元件组测量热脉冲后的平均温度,用于计算沉积物的热导率。随着科学技术的发展和进步,Liste(r李斯特)在记录方式上采用了数字化格式,使其测量精度得到提升。这样Liste(r李斯特)在Bullard型热流计的基础上利用“热线源法”的理论,完成了海底沉积物地温梯度和沉积物热导率原位测量的技术革新,即海底沉积物热导率原位测量技术[8]。

探针插入海底沉积物,加上热脉冲后,可以把探针看作是处于沉积物温度之上的、恒定的初始温度T0的条件下,假设没有接触电阻(对于海洋沉积物,这假设大多正确),那么在时间t,探针的温度Tτ为:

式中:k是沉积物的扩散系数;a是探针的半径;c是沉积物的比热;ρ是沉积物的密度;S是探针单位长度的热容;τ定义为探针的热时间常数;α是沉积物热容与探针材料热容之比的两倍,J(nX)和Y(nX)分别为是n阶贝塞尔函数的第一项和第二项。

当探针的热时间常数τ>1时,Bullard函数为:

脉冲加热法是在探针内不仅装有一组热敏元件,同时还包括一根加热电阻丝,当仪器仓控制电路给电阻丝瞬间加热后,电阻丝会使探针温度突然升高,然后随时间缓慢衰减,热敏元件组记录温度随时间的变化,最终依据计算出热导率。

通过对连续加热线源法与脉冲加热法两种技术进行比较,脉冲加热法应用较为广泛。

3海底热流原位测量技术需要解决的几个问题

3.1提高探针自行插入的能力

一般热流原位测量设备在海上使用的成本较高,由于波浪、海流及风的作用,海洋的工作环境相当复杂,要求测量设备必须插得住,同时需要在沉积物中保持10～20min才能达到温度平衡,此时船舶可漂移400～500m。表1是三个航次探针插入沉积物的实际情况[9,10]。

通过对三个航次的测量结果分析,地热探针的结构设计必须在保证刚度的前提下,对探针水中的运动特性和插入沉积物瞬间的力学特性进行反复计算和演算,用于确定最佳配重和外形设计的依据,这样就会减少由于测量设备带来的拖倒、拉断及丢失。

3.2提高海上测量的准确度

目前对同一调查站位,采用在冬季和夏季进行重复测量,根据观测资料来确定海水温度变化对地壳热流的影响程度,判定水温变化随海底地壳深度衰减的情况。研究发现,直到海底之下6～7m二者方趋于一致,这说明6～7m之下,水温变化的影响已大幅度减弱。而目前地热探针长度一般为3.0～4.5m,这样增加了海上重复探测的工作量,为了减少重复,加长地热探针,使下插深度增大,以尽可能采用下部热敏元件的记录来进行资料处理。

3.3常年观测系统

研究业已证明海洋底层水温变化大,大气温度的日变化可影响到海底以下5m左右,气温的年变化可影响到海底以下50m。而对于水体则影响更深,再加上海流、波浪、潮汐的混合作用,气温变化的影响可波及到1500～2000m深的水体。而水温的变化又直接作用于海底沉积物。通过大量的实测温度分析可以看出,温度随深度呈非线性变化,特别是海底之下0～5m范围内,温度变化更加复杂,由此可见,地表因素的影响非常大。但如何从地热资料中消除这些浅层影响,而得出真正来自地下深处的热信息也是一个未解的难题。如果在海上作业中,首先在预定站位投放一长期温度监测设备,自动记录沉积物和底层海水的温度变化。可以通过声通讯设备定时发送到岸站,可获得常年的温度变化记录,从而设计计算程序,消除浅层因素的影响;同时,也为防灾减灾提供原始的连续资料。

4结束语

本文分析了海底沉积物热流探测技术的发展与理论的建立,鉴于我国目前在该技术领域的工作开展还比较薄弱,极大的限制了我国海洋热流探测和应用。因此,在充分认识和了解海洋热流探测技术的发展和现状的情况下,开发我国具有自主知识产权的海洋热流原位探测技术刻不容缓。

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【关键词】园区网;网络性能;带宽;时延;性能测量系统

1.系统设计

系统框架设计：

该系统主要包括用户界面管理模块，业务处理模块，数据包的发送模块，数据包的捕获模块，协议解析模块，存储模块等六大模块。其系统设计结构图如图1所示。

图1 系统设计结构图

下面对各组成模块做如下简要说明：

（1）用户界面管理模块

该模块的主要功能是能让用户手动输入内容并将查询的内容呈现给用户。

（2）业务处理模块

该模块的主要功能是以业务边界为限制，进行业务类的封装。

（3）数据包的发送模块

该模块的主要功能是利用用户界面管理模块对各种协议的数据包进行封装，还可以进行网络性能探测数据包的封装，构造完成后进行数据包的发送。

（4）数据包的捕获模块

该模块的主要功能是捕获到所有经过网卡的数据包，还可以根据过滤条件捕获特定的网络探测数据包。

（5）协议解析模块。该模块的主要功能是对捕获的数据包进行解析，对特定的探测数据包进行数据的分析和统计并且计算网络的带宽和延迟。

（6）存储模块

该模块的主要功能是存储接收端接收到的网络探测数据包并且对接收端计算的网络带宽和延迟也进行存储，以便用户对数据库中的网络带宽的变化情况进行实时的跟踪和了解。

2.系统功能介绍

对网络协议发生器而言，该系统主要的操作对象是用户，它们的操作主要包括协议构造管理，数据包发送管理，数据包捕获管理，数据包分析管理和存储模块这五大功能模块。

2.1 协议构造管理模块

本软件系统要求用户可以构造不同协议的数据包，还可以构造能够探测网络性能的网络探测数据包，用户可以设置要发送的数据包各层协议首部的内容。

2.2 数据包发送模块

数据包发送模块包括两个部分，一部分是用户可以任意构造不同协议的数据包。另一部分是用户必须严格按照网络探测数据包的格式构造数据包。

2.3 数据包捕获模块

数据包捕获模块也包括两个部分，一部分是用户可以捕获所有经过本网卡的数据包。另一部分是用户可以筛选出满足过滤条件的网络探测数据包。

2.4 数据包分析模块

数据包分析模块也包括两部分功能：一部分是可以对经过网卡的所有数据包进行分析，按照TCP/IP协议栈的原理，对捕获的数据包进行解析，从数据链路层开始。首先分析数据链路层的协议，如以太网协议等。其次在根据以太网的分析结果在分析网络层的协议，如IP协议。分析了网络层协议以后，就可以对应用层上的协议如TCP，UDP进行分析了。最后分析应用层的协议。

2.5 存储模块

存储模块的功能也包括如下两个部分：一部分是用来存储主机在某个时刻的流量信息（包括总的流量，上传流量，下载流量）。另一部分用来存储捕获的网络探测数据包的相关信息（包括：源IP地址，目的IP地址，数据包的类型，大小，发送的时间戳和接收的时间戳，计算的某段时间的网络的带宽和延迟等信息），形成图表的形式以方便用户查看某一时刻网络的性能和主机的流量信息。

3.系统流程图设计

数据包发送和捕获技术是网络协议发生器的关键技术，如果在一个繁忙的网络上进行数据包的发送和截获，而不设置过滤器，那得到的数据包会非常多，导致我们的应用程序响应失败，因此对于网络协议发生器进行必要的性能优化，考虑到用多线程来进行数据包的发送和数据包的捕获操作，于是在程序中使用了两个线程：一个线程是构造数据包和数据包的发送线程。

另一个线程是过滤数据包和数据包的捕获线程。考虑到能高速的发送数据包，我们应该将数据包发送线程的优先级设置为高优先级。下面通过流程图来介绍我们的网络协议发生器：

图2 多线程系统流程图

4.网络性能测量系统的应用

我们利用这个网络性能测量系统对现有的性能测量方法进行了实验与数据分析，实验的内容由以下几小节进行简要的说明

4.1 VPS逐跳带宽测量方法的实现

4.1.1 实验平台

图3 网络拓扑结构

搭建如图所示的网络拓扑结构，计算机2号是背景流的发送端，计算机4号是背景流量的接收端，计算机1号是网络探测数据包的发送端，计算机3号是网络探测数据包的接收端。每段链路的带宽如图所示都为10Mb。

4.1.2 背景流下的精度分析

本实验采用的是局域网流量产生器，通过设置产生数据包的大小和传输的速率来控制路径的背景流量的大小，我们让它的背景流量分别为0Mb，1Mb，3Mb，5Mb，7Mb，9Mb。即背景流占链路带宽容量的0%，10%，30%，50%，70%，90%。

VPS算法：

针对每次测量实验中获得的可用带宽值的大小，分别计算出在各速率的背景流下的可用带宽的大小（见表1）。

4.2 基于探测报文间隔模型的可用带宽测量方法的实现

4.2.1 实验平台

图4 网络拓扑结构

搭建如图4所示的网络拓扑结构，计算机2号是背景流的发送端，计算机4号是背景流量的接收端，计算机1号是网络探测数据包的发送端，计算机3号是网络探测数据包的接收端。计算机4号和计算机3号与路由器之间的带宽为10Mb，既是紧链路又是瓶颈链路即窄链路，因为此算法在测量之前必须保证紧链路和窄链路是同一条路径。背景流量的控制与VPS算法的是一致的。

4.2.2 Spruce算法

针对每次测量实验中获得的可用带宽值的大小，分别计算出在各速率的背景流下的可用带宽的大小（见表2）。

4.3 基于自拥塞模型的可用带宽测量方法的实现

4.3.1 实验平台

图5

图6

背景流量的控制与VPS算法的是一致的。

4.3.2 PathLoad算法

针对每次测量实验中获得的可用带宽值的大小，分别计算出在各速率的背景流下的可用带宽的大小见表3。其中可用带宽范围的中间值即为测量的带宽。通过上述的测量结果，我们经过统计分析出这3种带宽测量算法的误差比如图6所示。

5.结论

随着网络应用的不断普及和网络技术的不断发展，新的协议层出不穷，为了让学生更好的了解各种协议的组成部分并且深入理解TCP/IP协议栈，本文除了深入研究网络数据包构造技术，数据包捕获技术以及各类网络协议分析方法以外，根据需求还设计出了一个网络性能测量系统，该网络性能测量系统的创新之处在于：

（1）研究了以太网帧的帧格式以及基于 TCP/IP 协议族的数据报文格式，为深入理解协议分析的原理以及过程奠定坚实的理论基础。

（2）该软件界面简洁，方便用户操作，并且可以根据需要手动添加网络协议，达到了很好的扩展性。

（3）可以通过发送探测数据包，实时了解网络的动态，对于发现网络故障，提高网络的服务质量提供了很好的帮助。

（4）基于多线程的网络性能测量系统，可以模拟多个会话，从而可以提高系统的性能，提高程序的运行效率，更好的为用户服务。

（5）利用这个网络性能测量软件，我们对现有的算法进行实际测量，通过对数据进行比较分析，找出测量误差最小的算法，为下一步改进该算法奠定基础。

参考文献

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[10]李廉.基于园区网的高带宽实时流媒体应用关键技术的研究[D].中国学位论文全文数据库，2012.

[11] The Probe Gap Model can Underestimate the Available BandWidth of

Multihop Paths.

[12]PathLoad：a Measurement tool for end-to-end available bandwidth

篇(3)

【关键词】开关柜；特征气体；诊断

高压开关柜在电力系统中担负着关合及断开电力线路、保护系统安全的双重功能，随着电力系统向着高电压、大机组、大容量的迅速发展，电网日益扩大以及变电站无人值班管理模式和综合自动化的普及推广，高压开关柜的安全运行越来越重要。高压开关柜内闸刀触头、电力电缆进出线的接头接触不良时，接触电阻增大，在负载电流流过时会产生发热现象，过热会引起金属材料的机械强度下降，绝缘材料老化并可能导致击穿，形成事故。在高压开关柜中，固体绝缘中的空穴、不同特性的绝缘层之间，以及金属（或半导电）电极的尖锐边缘处，由于气体的击穿场强比固体介质低得多，气体中的电场又比固体介质中高，往往在气隙的部位产生局部放电。这些局部放电会造成电介质绝缘强度逐步下降，最终导致绝缘的损坏。此外，高压开关柜中还存在SF6气体的泄漏，同样会造成设备性能的下降。因此，测量和监视高压开关柜内的运行状态，是避免重大事故发生及控制故障恶化的有力手段，对于保证高压开关柜的正常运行，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有非常重要的意义。

目前已有的各个测试系统存在各种各样的缺陷，并且各种方法只能实现对某一种故障的监测，还无法实现对高压开关柜的运行状态准确监测。针对于上述的情况，针对于上述的情况，对高压开关柜在运行过程中各故障状态下的气体成分进行了分析，发现各种故障状态下，高压开关内部会产生不同的特征气体。由此可见，采用变压器油色谱测试的原理，通过对不同特征气体的分析，可以实现对高压开关柜运行状态的监测。基于上述的原理，本论文介绍了基于故障气体原理开发了便携式开关柜故障探测装置，该系统通过提取开关柜运行过程中所形成的气体，采用气敏传感器对各种气体成分进行分析，从而对开关柜的运行状态做出可靠判断，确保高压开关柜的安全运行。

一、开关柜内部故障的特征气体分析

对于采用SF6断路器的小车式开关柜，最容易发生的异常是接头发热、SF6气体泄漏和局部放电。下文将分别研究每种异常状况的特征气体特点。

1.接头发热

接头发热是一次设备的常见故障，对于常用的小车式开关设备，由于其断路器小车经常被移进移出，断路器的触指和触头很容易受到撞击等外力作用而变形，导致接触不良而发热，另外其电缆接头也是发热故障的高发部位，由于开关柜内部发热几乎不能早期发觉，接头发热故障对于开关柜的安全运行事关重大。接头发热产生的特征气体比较复杂，各种气体的组分和浓度随发热温度和接头材料的不同而不同，主要特征气体有以下几种：

a.烷烃和硫化氢——主要是接头电力脂、脂、示温蜡片中杂质受热分解产生，由于断路器触头无一例外地涂有脂，如果接头发热，凡士林融化导致内部少量碳原子数量较少的烷烃和硫化物等杂质气化而分布在柜内的空气中，由于各种气体传感器对于烷烃等可燃气体灵敏度极高，因此很容易检出。

b.单质铜和氧化铜颗粒——如果温度过高，接头的铜会逐步氧化发黑形成氧化铜，极少量的氧化铜和单质铜会升华进入空气，并产生微量烟雾。

c.绝缘材料分解气体——发热接头附近的绝缘材料（如环氧树脂）受热也会产生一定特殊气体，另外接头部位的灰尘受热也会产生特殊气体，主要有氢溴酸、胺类、腈类、酚类、烷烃、醛类、氮氧化物，多环芳烃、杂环族化合物、羟基化合物等。

2.局部放电

局部放电也是一次设备的常见故障，空气中的放电现象会产生氮氧化合物、臭氧和负离子，因此对于空气中的局部放电，如沿面放电等，可采用探测上述气体的传感器进行探测，对于固体介质内部的局部放电则没有作用。

3.SF6泄漏

绝大部分的小车式开关柜均为装设断路器SF6压力表或密度继电器，如发生SF6泄漏，只有等到压力低于报警或闭锁值时，才能通过处罚压力接点的方式用光子牌、指示灯间接显示出来，如果压力接点失灵，SF6气体即使漏完运行人员也无法知道，如果此时操作断路器可能导致设备爆炸的严重后果，因此采用另一种手段探测SF6泄漏也很有必要。由于现有的SF6气体传感器能检测到0.1ppm以下浓度的SF6气体，因此开关柜内部的SF6泄漏应该能很容易地检出。

二、气体传感器设计

1.传感器的选择

通过对不同传感器的性能比较，分析了各种传感器在寿命、灵敏度、成本、加热功耗和反应速度方面的优缺点，本论文提出了采用电化学可燃气体传感器+离子型烟雾传感器+TGS型空气质量传感器”检测接头发热、大气型臭氧传感器检测局部放电、环境监测型SF6传感器检测SF6的方案。

接头发热采用电化学可燃气体传感器，该传感器灵敏度很高，用其可满意地检出微量的硫化氢或其他可燃气体；游离碳、游离状氧化铜和单质铜用气体传感器较难检出，为了提高检测性能，又加上了离子型烟雾传感器，这样如果柜内有极少量的烟雾颗粒，也能及时检出，通过联合使用2种不同原理的气体传感器，就能较可靠地探测出开关柜内部发热异常。局部放电和SF6泄漏的检测分别采用O3/S-5型大气监测用臭氧传感器和SM-SF6型SF6气体传感器，该两种传感器的检出灵敏度都在0.1ppm以下，足以探测开关柜内部的SF6气体泄漏和表面局部放电现象。

2.气体传感器的典型应用电路

气体传感器是一种将特征气体浓度量转化为电量的传感器，大部分气体传感器都采用电阻率变化的方式输出信号，当环境中某种特征气体含量较低时，传感器电阻较大，当该气体浓度增大后，传感器电阻减小，大部分气体传感器的电阻在一定范围内都能与气体浓度成比例变化，具有较高的线性度。

典型的采用加热方式工作的气体传感器电路如图1所示，传感器的1、2端口为加热端口，3、4端口为输出端口，R2为加热端口的限流电阻，用以将加热电流调整到传感器所规定的电流值，R1为输出端负载电阻，当传感器启动后，需要加热一段时间，加热完毕后即能工作，此时3、4端口的电阻值会随着外界气体浓度的变化而变化，从而使R1上的电流和输出端的电压变化，起到监测气体浓度的作用。

三、系统结构设计

通过上述的研究，本论文对整个测试系统进行了设计，其整个原理如图2所示。

从上述监测系统的结构框图可以看出，整个系统由CPU控制系统、按键、液晶显示屏、通信总线、A/D数据采集单元、局部放电探测单元、SF6泄漏探测单元和触头过热探测单元所构成。整个系统的工作过程为：首先采用抽气的方式，将开关柜内的运行气体送入到各测量单元中，利用局部放电探测单元、SF6泄漏探测单元和触头过热探测单元中的气敏传感器对各种故障的特征气体进行测量，实现非电量向电量的转换，接着将各测试信号传到A/D数据采集单元，将模拟信号转换成数字信号，最后将数字信号送入CPU控制单元中，对采集的数据进行归类、统计分析，将测试结果和分析结果显示在液晶屏中，其显示的内容可通过按键进行更改。此外，整个系统还可以通过通信总线，将测试结果上传至监控中心。

四、测试电路设计

针对于上述电路的框架，本论文对其的测量电路进行了设计，其原理如图3所示。

从图3中可以看出，整个测试电路由模拟开关、AD采样电路和MCU组成，其工作原理：首先将测量信号（如热信号、局部放电信号等）接入模拟开关，然后利用MCU控制模拟开关，实现对其分时控制，将模拟信号输入AD采集单元中，接着MCU控制AD采集单元实现对其模拟量的数字转换，从而实现对被测量的测量。

五、系统软件设计

根据上述的测量电路，对其控制软件进行了设计，其程序的流程框图如图4所示。从图中可以看出，整个程序的流程为：首先对系统进行初始化，如接口的电平、寄存器初值的设定，中断的关闭等，然后控制模拟开关，使模拟信号进入AD的输入端，接着对其进行模数转换，实现对模拟量的分时采样，然后对所测量的数据进行分析，对高压开关柜的运行状态作出判断。

六、样机的效果测试

鉴于要寻找内部存在异常的运行开关柜比较困难，因此设计了一些模拟实验，来验证该样机的实际效果，试验结果如表1所示，图4为测量程序流程图。

七、结论

本文说明了空气绝缘开关柜内部异常早期探测的必要性，提出一种通过检测开关柜内空气质量和特征气体组分的方式，来探测空气绝缘开关柜内部异常状态的方法。通过理论分析和实验证明了其具有较高的可行性和实用性，对于接头发热、表面放电和SF6泄漏异常具有较高的检出率，能够实现对高压开关柜的监测。

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篇(4)

关键词：火宅，漏电报警器

 

一、电气火灾的原因和危害性

我国的电气火灾大部分都是因漏电和短路而引发的，在低压配电系统中，电气线路的漏电和短路是导致电气火灾发生的根源和重要原因之一，并对国家经济和人民生命财产构成了很大的威胁，应引起大家高度的警惕和重视。

当电气线路和电气设备的绝缘受到损伤而导致接地故障，主要是指相线对地或与地有联系的导电体之间的短路，包括相线与大地、PE线、PEN线、配电和用电设备的金属外壳、敷线钢管、桥架线槽、建筑物金属构件、上下水和采暖、通风等管道以及金属屋面、水面等之间的短路。科技论文，火宅。当发生接地短路时在接地故障持续的时间内，与它有关联的电气设备和管道的外露可导电部分对地和装置外的可导电部分间存在故障电压。此电压可使人身遭受电击，也可因对地的电弧或火花引起火灾或爆炸，造成严重的经济和生命财产损失。

电气短路主要包括金属性短路和接地电弧性短路两种：金属性短路是由导体间直接接触，如相与相之间、相与N线之间短路，其短路电流大，短路点往往被高温熔焊，金属线芯产生高温以至炽热，绝缘被剧烈氧化而自燃，火灾危险甚大，但金属性短路产生的大短路电流能使断路器瞬时动作切断电源，火灾往往得以避免；接地电弧性短路是因短路电流受阻抗影响，电弧长时间延续，而电弧引起的局部温度可高达2000℃以上，足以引燃附近可燃物质引起火灾，但由于接地故障引起的短路电流较小，不足以使一般断路器动作跳闸切断电源，可见接地电弧性短路引起的火灾危险远远大于金属性短路。科技论文，火宅。电气短路以单相接地故障居多，电气火灾的危险则以接地电弧性短路为最严重。另外不论是TN系统还是TT系统，接地故障回路的阻抗都大于带电导体短路回路的阻抗，这也是形成接地电弧性短路的一个重要原因。

通过分析电气火灾的原因，在低压电气线路上加装防火漏电报警就是一种行之有效的防范措施。通过防火漏电报警系统，能够准确地监控电气线路的故障和异常状态，提早预警发现电气火灾的隐患，及时报警提醒人员去消除这些隐患，避免火灾给国家经济和人民生命财产造成巨大损失，把电气引发火灾消灭在萌芽状态。

二、防火漏电报警的内容组成及功能特点

防火漏电报警以带激励脱扣器的塑壳式断路器为主开关，另外配备各种采集、记忆、通讯等元器件，集漏电、短路、过载、过压、欠压、防雷、防误合闸、故障类型识别、强制断电等各种保护功能于一体，并具有来电显示、声光报警和本机自检功能。防火漏电报警主要作为剩余电流式电气火灾监控探测器使用，并通过防火漏电报警系统。对电气线路的故障和异常状态进行实时监控，使被动防火变为主动防火，实现集中监控和管理的目标。其主动性功能特点如下：

1）系统启动后首先对电气线路进行全面运行检测，以便及时发现和消除电气火灾隐患。当不存在电气火灾隐患时才允许开关合闸接通，若存在电气故障时提前预警并可以断开回路，未排除电气故障前拒绝合闸接通，确保低压配电系统安全可靠运行。

2）在低压配电系统中，对电气线路的运行状况实行全天候在线自动安全监控，自动跟踪诊断电气故障，分析和识别故障类型，并发出声光和语音报警，通知电气维护人员及时排除故障，把电气火灾隐患消灭在萌芽状态。真正做到“智能监控，防患于未然”。科技论文，火宅。

3）防火漏电报警采用了微电脑(PIC单片机)自动控制技术，取代了传统被动式机械热效应控制技术，全面实现升级换代，分断速度更快，实测数据只有0.04秒，比传统开关动作速度缩短了数倍，分断速度越快，所产生的电气火花就越小，一旦发生故障能快速切断，增强了安全可靠性。

4）系统具备“黑匣子”记忆功能。通过一台电脑在5km范围之内，可对多台防火漏电报警实现远程监控。随时可关断或接通用户供电线路，随时可查询用户供电线路安全用电情况，随时调阅每台防火漏电报警当前或历史运行情况，一旦发生漏电、过载、短路等故障时能准确在电脑界面上显示出发生故障的供电线路具置和发生故障的时间。使故障发生的原因一目了然，便于维护和管理。

5）系统采用智能化网络管理。采用RS485／RS422四线制全双工通讯模式，传输距离在5km以内。科技论文，火宅。同时可与烟感、温感或可燃气体探测器及火灾自动报警系统中心实行联动控制，把配电与消防系统有机结合起来，实现双重报警和控制功能，大大提高了对漏电火灾监控的可靠性和保护性，从根本上解决了电气火灾误报和漏报现象，全面主动防御电气火灾事故的发生。科技论文，火宅。

6）系统实行多功能全面保护，除传统的漏电、过载、短路保护外，又增加了防止过压、欠压、雷电感应和误操作等防护措施，以避免对电气设备的损坏，造成不必要的经济损失。

三、防火漏电报警系统的实际应用

防火漏电报警系统由防火漏电报警、集线器、中继器、转换器、台式监控主机或电脑等设备组成。系统以防火漏电报警作为剩余电流式电气火灾监控探测器使用，集各种保护功能为―体，担负起各种电气故障的实时检测、采集和发送任务，并具有来电显示、声光报警和本机自检功能，对过电流、剩余动作电流、动作与延时时间等各种参数值进行现场或实测后设定。采用先进的动态阈值检测和自动判断技术、高灵敏度剩余电流探测、新型故障数学模拟算法和现场总线技术，为智能远程监控的实施起到了重要的作用。

系统对电气线路的运行状况实行全天候在线自动安全监控，随时检查各用户安全用电情况，可接通或分断用户电源，并具备“黑匣子”记忆功能。准确报出故障线路地址，监视故障点的变化，满足了《新高规》中，“储存各种故障和操作试验信号，信息存储时间不应少于12个月；切断漏电线路上的电源，并显示其状态；显示系统电源状态”等要求。

系统可实现独立监控，监控主机单独设置在值班室或消防控制室内。也可采用通讯接口与火灾自动报警系统联网运行，实现双重报警和控制功能，监控主机可与消防系统设备共用，设置在消防控制室内，达到集中监控和管理的目的。

四、总结

在低压电气线路上安装防火漏电报警这是有效可行的方法。通过防火漏电报警系统，能够准确地监控电气线路的故障和异常状态，并报出故障线路地址。科技论文，火宅。监视故障点的变化，随时储存和记录故障信息情况，提早发现电气火灾的隐患，及时报警提醒人员去消除这些隐患，避免电气火灾发生，把电气火灾的消灭在萌芽状态。

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此项新研究的思想灵感来自于近期“隐形斗蓬”的技术，所谓的“隐形斗蓬”就是让可见光发生弯曲，从而让目标产生隐形效果。隐形的原理就是，光线发生弯曲绕过目标物体而不是直接照射到目标物体上，这样光线就不会被散射并反射到观测者的视野范围之内，物体表面上看似乎消失了。

美国康奈尔大学科学家采用了相似的方法产生一个时间漏洞，尽管只是很短一瞬间的事，但时间停滞的效果持续约为每秒的40万亿分之一。康奈尔大学物理学家阿历克斯-加耶塔是该项研究的首席作者。加耶塔介绍说，“想象一下，你能够将光线转向，让时间变慢，然后再加速，这样你就可以在光束中产生一个缺口。在这种情况下，发生于那一瞬间的事件将不会散射光线，看起来就好像那件事从未发生过。”

加耶塔举例说，“在博物馆中，有时会利用激光束扫描来保护无价的艺术珍品。探测器的激光束在不断来回扫描，突然激光束被挡住或被保护区没有激光，比如你走过激光束照射的地方，此时警报就会响起。但是，如果某种设备能够让一部分激光束加速，一部分激光束减速，这样就会出现瞬间无激光束的情况。此时你再走过相同的位置，这样探测器就永远发现不了发生过

何事。”

让时间静止

加耶塔等人的研究成果近期发表于《自然》杂志之上。在论文中，研究人员介绍了时间停滞的实验过程。探测器照射出一束激光束，然后激光束穿过一种名为“时间透镜”的设备。和传统的透镜能够在空间上将光线发生弯曲一样，时间透镜能够使得光线出现暂时的分隔（非空间上的）。加耶塔介绍说，“在时间域中，这是一种能够真正控制光束属性的方法。”

论文的联合作者、康奈尔大学应用与工程物理学院科学家莫蒂-弗雷德曼据此设计了一种特殊的实现方法，“这种方法通过改变激光束的频率与波长，从而使其以不同的速率传播，这样就产生一种（时间）间隙。”然后，时间漏洞的另一侧还有第二束脉冲激光，这束脉冲激光的作用就是从相反的方向改变激光束的属性，从而让激光束恢复到原有的属性。在实验中，发生于时间漏洞之中的事件，都可以逃避探测器的探测。

美国罗彻斯特大学光学研究所科学家史志民（Zhimin Shi）介绍说，“这是首例真正产生时间间隙的实验，也是首例实现物体在空间和时间上同时隐形的实验。”史志民并没有参与到该项

研究。

时间隐形

尽管这项研究仍处于最初期阶段，但是这种对时间的操作将有着很广泛的应用前景。史志民表示，“我认为，可能人们还没有对这种技术究竟有多大用途考虑太多。也许人们首先想到的是让某事物隐形不被探测到，或者故意让某事件处于‘斗蓬’

之中。”

不过，时间透镜技术还有可能让人悄无声息地向不间断的数据流中插入特定信息，这一行为可以做到天衣无缝，难以发现。弗雷德曼解释说，“我认为，你可以将某些数据隐藏于即将进入光纤中的数据流中。利用时间透镜，你可以随心所欲地操纵数据，事后还可以还原。”

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【论文摘要】:黄河河道整治工程的稳定,关键在于根石基础的稳定。险工、控导根石断面的不足,是造成工程出险的主要原因,正确掌握根石坡度情况,无疑为防洪抢险决策提供重要的参考价值。目前,黄河上一直沿用人工锥探的方法来进行根石探测。笔者根据近几年的实践经验,对人工锥探险工、控导根石的有效方法谈几点粗浅的认识。

1存在的问题

1.1探测的外边界问题。通常我们在探测时,险工从根石台、控导工程从口石开始向外探测,这可以称作内边界;向外探测至无根石为止,可以称作外边界。探测时,随着水平距的增大,根石深度越来越深,人工锥探的难度也增大,当深度到达15米以上时,需要接3杆以上(每杆5米长),在遇到特殊地质(如淤泥、硬土层等),就无法继续探测。再者,当水平距很大时,就算能探测到根石,也不好判断是该坝的根石还是上游走失的根石。因此,进行根石探测时首先应确定一个合适的外边界,这样不仅可以提高工作效率,降低探测强度,而且能够提高探测质量和精度,缩短探测时间,节省人员,节约资金。

1.2探测精度较低。现在的根石探测方法和原理决定了它的精度,探测时是否探测到根石、根石的来源及根石有多厚等均无法准确知道,而只能在米格纸图上划出一条坡度线粗略显示。

在实际操作中,当探测主坝靠溜时,探测船难以按要求部位准确固定,或近或远,或前或后的情况时有发生,所探点不一定在同一条垂直线上,从而影响了探测精度和准确数字,尤其是水流很急的部位,人工锥探将无法进行。另外,船上探测也经常受到限制,在大风天气时也影响探测精度。

1.3探测资料整理问题。每坝探测完之后都要进行资料整理和分析。现行的根石探测资料整理计算、绘图主要有两种,一种是沿用根石软件探测管理系统。此软件处理缺石量沿用险工根石台、控导从口石开始计算的方法,难免出现误差,计算根石的平均坡度时也存有误差。在一种是人工计算、绘图。把每垛坝岸现场实测的各项数据整理好后,再用人工按实测数据、比例,划出一条坡度线显示出来,然后对照图进行计算、分析每段坝是否缺石或不缺石。这样一来,单凭在图上分析、观察、计算根石量缺与否,是有相当大误差的。有时也可能参照历年探测资料进行对比,是否有无变化,敷衍了事,根本起不到真实的探测效果,失去了根石探测的重大意义。

1.4探测的安全问题。通过近几年来根石探测的经验来看,根石探测坝垛一般都是常年靠水的工程坝岸,水中探测难度较大,特别是水流速度较大,锥杆高度又在10—12米左右时,探测锥杆难以保持垂直,影响探测精度,且由于探测人员站在船边向下锥探,船在水流的推动下,使船左右摆动,难以固定,加之工作面窄小,安全系是小,容易造成人员落入水中,发生事故。

2措施与建议

2.1对根石进行探测时,要确定探测边界。探测边界应控制在22米为宜。按1:1.5坡度计算,根石坡度达到15米时水平距为22米,因为测船长加上内边界到水边的平距就是22米左右。

2.2要加强根石探测方法的研究,加大投资力度,以高科技含量的探测技术代替传统的锥杆探测。本人的初步想法是:开发研制一套钢架式多用根石探测器。即:由测杆改为测绳探测;由传统的船上探测改为在根石上和船上都能探测;由以前的皮尺丈量平距为行走滑车丈量;水深测量由以前的测杆丈量变为电子显示数据。同时建立模拟试验场地,选择合适的坝岸对根石进行解剖,摸清根石界面及其分布形态。

2.3对于暂时无法探测的断面,原则不予探测,在资料处理好后可以参照相临断面的情况,一旦具备探测条件时,择机探测。

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消防工程专业电气防火课程群建设的必要性

电气火灾高发的严峻形势，使得电气防火的教学工作任重道远随着经济的发展，生产和生活用电量大幅度增加。据《国际能源展望2006》判断，“十一五”期间，中国用电量年均增长约8．0%。至2015年，将达到4．5万亿千瓦时。按此发展计算，至2020年，将达到5．6万亿千瓦时。在用电量快速增长的同时，电气火灾近年来也频繁发生［1］。据消防部门统计，20世纪90年代以来，电气火灾在全国总火灾数中所占的比例一直居高不下。1997年～2007年的十年间，我国共发生重特大电气火灾1324起，直接经济损失156526．2万元，造成1936人死亡、1116人受伤，年均占有比例为31．56%、44．3%、28．3%、28．6%，表明重特大恶性火灾多数为电气火灾［2，3］。由于电气火灾的形势严峻，为了预防电气火灾频发，有必要在消防工程专业开设电气防火类课程，在该类课程中，讲授电气火灾形成机理、从电源供配电、电气设备与线路选择、应急照明与疏散、防爆电气以及防雷防静电等设计源头加强电气防火措施。

火灾监控技术是火灾处置的最佳手段之一，其核心内容必然纳入消防工程专业教学范围火灾监控实际上是火灾探测报警和消防设备联动控制的总称，它是依据主动防火对策，以被监测的各类建筑物、油库等为警戒对象，通过自动化手段实现早期火灾探测、火灾报警和消防设备联动控制。所以，火灾监控主要包括了火灾探测、火灾自动报警系统、自动灭火控制系统等。火灾监控技术的先进性和可靠性一直是消防行业探讨的热门课题。作为火灾处置的最佳手段之一，有关火灾监控技术的核心内容必然纳入消防工程专业教学范围。而火灾监控技术是基于弱电技术，在建筑设计中，归属于电气设置范围，因此，火灾监控技术的内容被纳入电气防火课程群。

开设电气防火类课程已成为全国消防工程专业的共识由于电气火灾高发的形势及火灾监控技术的重要性，大部分地方高校消防工程专业均开设了电气防火类课程［4］－［6］。7所地方高校均开设了电气防火类课程。只是不同学校有不同侧重，如中南大学和中国矿业大学侧重于火灾监控技术，西南林学院注重电气防火技术，而沈阳航空工业学院、华北水利水电学院、南京工业大学对电气防火和火灾监控均开设了相关课程。这从一定程度上反映了电气防火类课程的重要性。

消防工程专业电气防火课程群体系设置及相互关系

与地方大学人才培养目标有所不同，武警学院消防工程专业毕业学员从事的是消防监督管理业务。电气消防审核和电气防火监督检查是消防监督业务的重点和难点。因此，构建以《电气防火及火灾监控》课程为核心的电气防火课程群体系在2010版人才培养方案中得到了充分的重视。电气防火课程群体系如图1所示。在图1所列的课程中，《电气防火及火灾监控》、《消防电气控制技术》为必修课程，其他课程为选修课程。从图1可以看出《电气防火及火灾监控》课程的核心地位，并且该门课程由多门课程支撑，保证了课程间的相互联系和融合，紧密衔接和渐次深化。《电气防火及火灾监控》作为河北省精品课程，其课程体系相对成熟，课程内容完整，课程实践丰富。各门课程围绕该门课程来建设这是由它的主要内容决定的。该门课程的主要内容包括两部分，一部分是电气防火部分，在这部分内容中包括电气火灾原因分析、消防供配电系统、变配电所防火、电气设备及线路防火、防爆电气、防雷及防静电等。围绕其核心内容，必然需要《建筑供配电技术基础》作为第一部分的知识补充。同时，对于电气火灾高发的现状，可以运用先进的电气防火检测技术加以预防，因此，及时补充《建筑电气防火检测技术》选修课作为新技术的介绍。第二部分是火灾监控部分，在部分内容中包括火灾探测与信息处理概述、火灾监控系统组成、火灾监控系统的工程设计等。这部分火灾监控技术知识相对完整，但是，对于不断发展的、新的火灾探测与信息处理技术可以由选修课《火灾探测与信息处理》来完成补充。而对于消防设施的联动控制需要加强专业基础的学习，因此，开设了《消防电气控制技术》必修课程讲授技术的实现，而在《电气防火及火灾监控》课程中的联动控制部分只讲授联动控制要求。同时，作为消防工程专业的学员，有必要加强对建筑消防设施的监管，因此，开设了《建筑消防设施维护与管理》选修课作为有益的必要补充。

电气防火课程群改革的具体内容

近年来，电气防火课程群一直在不断改革。从课程内容、实践环节、教学方式及手段、考核改革等方面作了大量工作。改革始终围绕武警学院人才培养方案进行，按照公安部党委构建“大教育”、“大培训”格局的总要求，遵循高等教育基本规律，突出公安现役教育特色，以改革人才模式为切入点，以优化课程体系、深化教学内容改革为重点，着力培养学员的实践能力和创新精神，积极构建课程教学、实验教学、实战训练、日常练兵有机结合的教、学、练、战一体化教学训练体系，更好地满足公安消防部队对人才培养的新要求、新期待。因此，电气防火课程群的改革目标是培养基础理论扎实，专业知识深厚，实践能力强，富有创新精神，能在公安消防部队从事消防监督检查、建设工程消防设计审核和竣工验收等方面工作的应用型高级专门人才。围绕这一改革目标，电气防火课程群的改革核心是改革教学内容、完善实践教学体系、更新教学方式及手段、改革考核方式等。

贴近消防实际，追踪消防科技前沿，改革教学内容随着经济和科技的发展，新材料、新工艺不断出现，不断有新的标准和规范出台或更新。教学内容必须要紧跟消防形势加以调整。因此，在核心课程《电气防火及火灾监控》课程中，对电气绝缘材料等级，依据最新的规范《电气绝缘耐热等级》进行了重新划分;按2008版《民用建筑电气设计规范》，对消防设备供配电、供配电系统防火等进行了教学内容更新;按防爆电气设备的系列标准GB3836－2010，及时更新了防爆电气设备的选择;依据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》，及时增加了电气火灾监控技术的相关内容，并且结合工程实例讲解火灾监控系统的工程应用。在选修课程《建筑消防设施维护与管理》、《建筑电气防火检测技术》和《火灾探测与信息处理》课程中，更是强调了与消防科技前沿的结合，根据最新发展科技及时更新讲义，始终带给学员最新的消防前沿知识。课程建设小组2009年完成的学院教学改革项目“《电气防火及火灾监控》课程教学内容改革与实践”获得了专家组的好评。#p#分页标题#e#

突出能力，强化实践，完善实践教学体系在保证学员专业素质的同时，更加突出能力培养，强化实践教学，按照武警学院教、学、练、战一体化思想，将实验、实训、实习、模拟演练和综合演练贯穿于教学活动的全过程。因此，核心课程《电气防火及火灾监控》课程中，开设了电气火灾模拟实验，电气火灾隐患检测实验、火灾监控实训等模块，突出考核学员的动手能力和创新能力，由课程组设计完成的“电气火灾隐患模拟实验台开发与应用研究”获学院教学成果三等奖。在《消防电气防控制技术》课程中，提出了理论与实践一体化的教学模式，搭建了实训平台，强调了学员动手实践能力和解决实际问题的能力。因此，电气防火课程群从基础到专业，均有相关的实验和实训平台，强化学员理论与实践的结合。此外，在毕业前的综合演练中，电气防火消防监督检查和电气防火审核贯穿于整个专业综合演练的全过程，将所学的理论知识运用于消防实践环节，实现了教、练、用的完美统一。

侧重创新，“教”“导”结合，促进能力提高课堂教学应以培养学生创造性思维能力、动手能力等综合能力为出发点。开展教学方法改革，实现教学方法的“四个转变”［7］。即课堂教学从传统灌输向探索性教学转变，实验教学从验证性实验向综合性、设计性实验转变，考试从知识考核向能力考核转变，毕业设计从模拟训练向工程实践转变。

探索性教学的实现。教学方法的改革方向应把传统的重演绎按部就班的教学方法与侧重归纳、分析、渗透、综合有机结合。如在《电气防火及火灾监控》专业课程中的应用“研讨型”教学。讲课重心从“授”转变为“导”，包括引导、指导、诱导、教导等，使学生由传统教学所形成的被动的思维方式向积极主动的思维方式转变。首先紧扣课程重点内容，精心设计每一个教学单元的研讨主题。主题的设计还要能够充分调动学生的能动性，培养其知识的应用能力。提前布置研讨主题，给学生留出查找资料的时间。在课堂上对学生进行分组，设计问题引导学生进行分析和讨论，教师只提供分析的思路，学生自主完成对问题的分析和解答。最后，教师对于整个过程进行讲评和总结，纠正研讨过程中的问题。因此，在消防供配电系统设计、火灾探测器设计和火灾自动报警系统联动设计这几个研讨式教学环节中，针对教学内容所对应的消防部队业务，设置教案和教学方法，增加互动式教学，利用开发的辅助教学软件，调用相关CAD图纸，模拟场景，让学员参与审核。此外，在变配电所防火和爆炸危险环境电气设备选择这两个研讨式教学环节中，将研讨式教学与教学参观相结合，选择变配电所、加油加气站等场所作为实践教学地点，让学生结合实际单位做设计、做审核、做检查。

综合性、设计性实验的实现。在《电气防火及火灾监控》实验与实训环节，设置了电气火灾模拟、电气火灾隐患检测和火灾监控实训。学员不仅能进行验证性实验，更能设计综合性、设计性实验。如有的同学对不同型号的插座进行过载实验，得出与电气线路过载实验不一样的结论;有的同学在对电气线路过载进行测温实验的基础上，对发烟量进行了测定，得出不同过载倍数的电流发烟量不同规律;还有的同学对人体静电在不同情况下的带电量进行测量，得出相应的规律;特别是有同学利用红外成像仪对电气线路进行实地火灾隐患检测，发表了学术论文。在《消防电气控制技术》课程，设置了综合实训平台，教师只讲授基础理论部分，在“教”的同时，更加注重“导”，引导学员在实验室完成对于消防设施的联动控制，这样既加深了学员对专业理论知识的理解，又强化了实践能力的培养。并且，通过实训，变换不同的接线方式，得出不同的控制关系。

能力考核的实现。高等教学要按照知识、能力、素质全面发展的人才培养总体要求，更新课程考核理念，改革课程考核方式。因此，《电气防火及火灾监控》课程考核改革作为专门的教学改革项目进行了立项研究，在全院作为首批示范考核改革课程。在该门课程的考核环节设置了实验实训考核、研讨式教学环节考核、课程设计考核、平时表现考核及课终考核。在《消防电气控制技术》课程考核中，设置了实训考核，强调创新性实验和综合性实验环节。通过过程考核与课终考核、理论考核与实践实训考核的有机结合，促进知识考核向能力考核的转变。

工程实践的毕业设计。近三年，消防工程专业的毕业论文和设计进行了大改革。强调学员的选题必须符合人才培养方案、符合消防部队的需求，满足第一任职需要。再加之电气防火课程群的设置深化了课程内容，为学员进行工程实践的毕业设计奠定了较好的理论基础。学员的毕业设计紧密围绕工程实践这一主题进行毕业论文的撰写，如撰写建筑消防供配电系统设计、电气火灾监控系统设计、火灾自动报警系统设计等论文，本科毕业论文的水平均有所提高。

“教”“学”相长，建立丰富的教学资源平台教师的“教”和“学”都离不开丰富的信息量。丰富的教学资源能促进教师的视野开阔，同时又能引导学员进行自主学习。为了提升教学质量，进一步深化教学改革成果。课程组建立了“《电气防火及火灾监控》辅助教学系统”、搭建了网络课程教学平台，在这些网络资源中，建立了基本资料库(包括法律、法规、标准等)、案例库、论文资源库、练习题库、课件、网上作业及答疑等。学员通过网络资源实现自主学习，并且能建立与教师沟通的渠道。教师不断更新教学平台，在丰富自己知识的同时，更丰富了学员，实现了“教”“学”相长，相得益彰。由于教学效果突出，2008年，“《电气防火及火灾监控》辅助教学系统开发”获公安部教学成果三等奖。