浅谈360°全景技术在消防领域的应用

第一篇：浅谈360°全景技术在消防领域的应用

浅谈360°全景技术在消防领域的应用1

王莎莎

【摘要】：经济快速发展、情况复杂多变、各种灾难频发已构成当今社会的显著特征。这客观上对消防领域提出了更高的要求。随着新《消防法》的颁布和实施，全民消防意识已得到了空前的提高，消防安全的地位也从根本上得到了巩固。然而，消防行业的现代化装备还不理想，对高新技术的实际应用还不够彻底，在整体匹配方面与经济社会还往往不尽人意„„

点线科技携手立得空间针对消防领域的行业特征，突破传统的消防模式，采用 “移动道路测量系统”和3600全景技术精心研发出“数字消防实景三维系统”信息管理系统，为消防系统提供一套全新、高效、实用的消防方法。

【关键词】：数字化消防

三维全景

地理信息系统(GIS)

1.1 引言

目前，我国消防部队信息化建设中使用的主要是一些GIS地图应用于各种消防部队或公安系统中，三维全景并没有和GIS地图直接相关联。只有地图没有相对应的实景，不能更直观的了解火灾事发地点的基本情况及周边环境，不能快速的部署兵力及采取急救措施，相对延缓了救援的时间，救援效果也达不到理想要求。

1.2 三维全景技术发展和应用现状

三维全景技术(Panoralna)是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视觉新技术。三维全景又称全景图像，全景图像(PanoramaS)是基于静态图像的虚拟现实技术中最具特色的概念，是空间中一个视点对周围环境的360°的视图，也可以理解为以点为中心的具有一定高度的圆柱形的平面，平面外部的景物投影在这个平面上。三维全景是用数码相机拍摄的一组照片拼接成一个全景图像，用户可以通过鼠标上下左右旋转来选择自己的视角，任意放大和缩小，如亲临现场般环视、斜视、俯瞰和仰视。

1.2.1三维全景技术的发展

三维全景(Panoranla)也称为全景环视或360°全景。三维全景的生成需要相应的硬件和软件结合。从实现的虚拟效果专业程度来分，有柱状全景与球形360°全景两种。柱状全景仅仅是对场景沿着水平方向进行环绕拍摄，然后拼合起来的全景，因此，它只能够左右水平移动浏览。球形360°全景拍摄时沿着水平与垂直两个方向进行多角度环视拍摄，经过拼接缝合后可以实现上下与左右方向360°的全视角展示，观赏者可以对图像进行放大缩小等操作经过深入的编程、量尺、还可实现场景中的热点连接、多场景之间虚拟漫游、方位导航等功能。1.2.2三维全景技术的应用现状

目前，三维全景技术广泛应用于城市街景、公安刑侦、城市建筑规划、旅游景点、宾馆酒店、房产家居、掌上世博等网络虚拟展示。三维全景技术在消防领域中的应用主要是在系统上提供消防基础设施、消防机构、重点防护单位的室内结构图或三维结构图相对应的实景浏览等全景浏览及信息详情展示。城市道路的三维全景效果展示，给消防部队提供了让消防官兵或指挥员如身临其境的感受。同时，结合消防GIS导航地图，可以在整个辖区内实现漫游(更可以扩大到整个城市)，实现边走边看，快速、真实掌握消防路线等。

1.2.3三维全景地理信息系统

三维全景GIS是结合数据库以及电子地图、三维全景等实现互联网地址可视三维全景视觉消防综合信息管理系统的研究与开发化、地图化、模拟化及实现用户的自我维护，主要采用网页嵌入显示形式，实现GIS地图和虚拟全景的结合，虚拟全景图与数据库的融合;实现实时监测动态信息，并在三维全景图中显示出准确位置;达到场景的虚拟漫游效果。

三维全景GIS实现点与面的结合及点面之间的转换，整体与部分的融合和分离，全局与局部的有机结合，完全适合遍布区域广或占地面积大的单位，实现数据与资源的共享。

1.3 GIS在消防领域的现状和趋势

消防GIS是我国国民经济高速发展的产物，随着我国国民经济的发展，城市建设日新月异，城市人口密度、建筑密度不断增大，建筑高度不断增加，给消防工作带来了更高的难度和要求。建设一套先进、科学、高效的“数字消防实景三维系统”，实现“科技强警”目标、是提高消防队伍战斗力、加快城市消防工作信息化进程的客观要求。

GIS具有把各类信息置于空间分布中进行管理和综合分析的能力，十分符合消防信息系统的多样化、大空间的管理特点，尤其是空间数据库技术(采用商业数据库系统管理空间信息)与 WebGIS技术(Internet上的地理信息系统)的应用，一方面使GIS管理海量数据成为可能，另一方面使GIS走向大众化。将这些信息化高新技术引入消防信息系统中，可以准确地处理火灾报警，合理高效地利用消防资源，提高消防部队的整体作战能力。（1）

1.3.1 消防GIS的发展现状

当前，消防GIS主要应用子城市的消防通信指挥系统，其主要功能是电子地图显示以及通过电信公司提供的来电号码、地址进行电话定位，还有就是在电子地图上查询重点防护单位的灭火预案，个别有应用GPS定位等，从而使调度指挥员能充分利用各种地理信息进行快速、准确的通信指挥。目前，各地采用的消防地理信息系统软件系统各式各样，地理信息系统的数据基本都采用矢量格式，基础数据大部分由开发公司提供，消防专用数据则由消防 部门自行采集，基础数据来源、数据格式也各不同，数据质量差别也较大。所以，在应用质量上差别也比较大。

目前，存在的主要问题是消防地理信息系统应用范围较小，仅局限于相对封闭的消防通信指挥系统，没有得到有效利用，各个地理信息系统之间无法互联，从而无法与城市其它应急服务部门和城市消防部门协同调度指挥。很多大中城市消防部门为采集数据投入相当大的力量，由于人力及水平所限，普遍数据质量不高、更新滞后或更新较少，从而随着时间推移，无法提供有效信息辅助决策指挥〔2〕。

1.3.2消防GIS的发展趋势

结合“数字城市”概念，消防地理信息系统将与其它地理信息系统实现数据交换和互相操作，数字城市主要指应用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感(RS)(简称3S技术)、遥测、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。现在很多城市都在创建“数字城市”工程，由市政府统一提供基础地图，各个有关部门分别负责专题数据，及时更新维护，共享数据，从而大幅度提高数据的质量、数量、时效性。消防地理信息系统也要积极加入到“数字城市”工程中去。要实现110、119、120、122等应急指挥中心的联动，实现与其它地理信息系统的互连，就是要将消防地理信息系统开放。

消防地理信息系统将结合其它技术功能、结合三维可视化技术与虚拟现实技术(virtualReality)，完全再现地理环境的真实情况，把所有管理对象都置于一个真实的三维世界里，真正做到管理意义上的“胸有成竹”，对消防地理信息系统来讲也是极有意义的，使指挥员仿佛身临其境，能对整个灭火救援、战术布置等指挥调度方案的确定起到辅助决策作用。消防地理信息系统由于GPS(全球定位系统)技术的使用得到移动定位应用，在消防车辆上安装GPS终端和消防地理信息系统，使消防车辆能感知自身位置，并选择最佳路径到达火警点，消防通信指挥系统也能对消防车辆行车路线、路径轨迹、所处状态(如出动、到达、修理等)得到全面的监控管理，从而辅助决策指挥。无线应用协议WAI〕(WirelessApplicati。nProto一cal)是为无线设备提供Internet服务而开发的协议，有些手机和移动设备已经实现wAP协议，具有登录上网的功能，使移动用户访问开设无线接入服务的因特网站，随时地进行信息双向互动。WAPGIS是通过无线网络上Internet获得地理信息服务的。使用似PGIS，消防车辆或消防员也可随时随地获得方便、快捷、丰富的地理信息服务（3）。

1.4系统建设的意义

系统的建设，集成整合了城市主要的消防业务信息数据，完全实现了城市消防演练综合信息数据库和信息资源交换共享。也是对目前消防部队现有的办公自动化系统、消防安全重点单位信息管理系统、消防监督信息管理系统、后勤装备信息管理系统、灭火救援预案信息管理系统、多种形式消防部队管理系统、灭火救援决策辅助指挥系统、消防救援数字化预案 及训练系统和消防综合情报信息三维全景视觉消防综合信息管理系统的研究与开发系统的有力补充，完全具备平时水源熟悉、战训演练、预案制作、战时现场环境观察、临场指挥作战相结合的作用。

该系统完全建立在视觉消防三维实景和GIS系统之上，结合消防部队的相关业务开展应急预案制作、火灾模拟设定、消防车模拟部署、消防人员模拟部署、逃生路线、进攻路线模拟设定、业务信息和地理信息相互交互、119接警三台合一联动等。另外，基于消防部队的专用信息网络，严格按照国家有关规定在网络安全、操作系统安全、数据库安全、_用户接入安全和应用系统安全等方面采取各种安全保密措施，确保整个系统的安全可靠，保障了信息的高度可靠性和保密性，为各级消防单位领导的决策指挥提供辅助系统，提高消防支队防范控制和快速反应整体作战的能力。

该系统在开发过程中本着通用性，完全按照当前的通用标准规范进行开发设计，充分体现系统如下原则: 1)全局思想：第一个以系统的思想提出全部消防过程的整体解决方案，同时服务了消防部门的调度、监控、预案、训练、保障等各个环节；

2)反应快速：基于对受灾对象的多项信息掌握，接警后，出警、预案、战斗方案均可提前完成，而且能做到有的放矢；

3)数据精准：通过可量测实景影像建库后，可精确地掌握客观对象的高度距离、位置、数量等多种数据。特别对象（如消防栓）还可闪烁提示；

4)可视操作：整个系统基于实景三维影像数据，在场馆内部实现可视化操作，为救灾提供宝贵的多媒体资料。

5)信息全面：由于“数字消防”涵盖了消防所需的绝大部分信息，因此可实现全部消防资源的最佳配置和部署，使得整体指挥更直观、更灵活、更高效；

6)操作简便：界面友好，提示简单，明了易会。

1.5系统内容和框架

在系统的开发方面充分考虑到软件的易用性、可操作性、方便维护性，并同时考虑软件与硬件产品的兼容性，为软件的二次升级预留一定的标准接口，以减少相应的开发周期和开发成本。

根据现己掌握的消防部队数字化建设的需求分析，“数字消防实景三维系统”在公安部消防局“一体化信息系统”中的地位如下：

武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武 武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武武 图1 实景三维展示系统在“一体化信息系统”中的地位

2.1系统概述

该系统把三维全景与GIS地图有效的相结合，并运用在消防行业中。通过三维全景能360°的展现出真实的地理环境信息，特别是消防设施的具体位置和消防设施的主要属性信息，使消防指挥员更有理有据的进行决策指挥，也可以作为平时消防官兵的预演。消防官兵登陆系统，可以针对某一重点单位或重点路段，假想起火点，并对其起火点进行消防人员、进攻路线、逃生路线、消防车等进行合理有效的部署，进行模拟演练，经过多次的模拟练习，达到最优的消防布防，以便在有突发的真实火灾现场，能快速的调出网上预演的预案，供指挥员和消防官兵参考，最大限度的节约急救时间，降低人员和财产损失。

该系统提供119接警三合一功能，消防指挥部一旦接到火灾报警，根据事先预定好的接口数据，能快速的在GIS地图上定位，同时能快速的调出报警现场的全景图和相应的预案信 息。由于系统是基于B/S架构的，所以消防指挥员和消防官兵在行车路上的同时，就可以通过手提电脑或警务通设备等连接登陆到消防内部网络系统上，通过GIS地图和三维全景对火灾现场及周边环境进行真实的了解，可以调出相应的消防预案进行火灾评估，在行车的过程中指挥员就可以对火灾现场进行兵力的部署，节约力量部署的急救时间。系统将实现下列功能:（1）地图管理模块：实现地图的放大、缩小、加载遥感影像地图、在地图上管理消防线路、选择最佳行车路线、兴趣点分类查询、消防设施查询、消防水源查询等。

（2）重点单位管理模块：按照区域、类别查询重点单位，在地图上显示重点单位的基本情况以及预案概况。消防官兵足不出户即可实现消防重点单位“六熟悉”。

（3）实景影像管理模块：查询室外实景及室内实景影像，并在实景影像设置关联消防设施。

（4）消防设施标图模块：将消防设施标注在实景影像中，点击后即可链接至消防设施的属性报表。

（5）消防设施查询模块：在地图和实景影像中分类查询消防设施，查询结果将直接定位到地图和实景影像中。

2.2系统应用背景

目前，我国大部分省市的消防指挥中心都建设了GIS和GPS，并在此基础上建立符合本地情况的消防通信指挥辅助决策系统，取得了一定的实际应用效果。现在，把三维全景技术融合在GIS系统中，通过简单易用的人机交互界面，三维全景技术能为消防工作提供更强有力的真实数据支撑功能。因此，三维全景技术完全可以被非专业人士使用，根据GIS地图结合实景信息，完成火情分析，行动计划制定和快速行动实施。这些工具能使指挥人员迅速准确地得到相关信息，如:抢险救援防护设备，消防实力，车辆状态，行动路线等。

2.3系统建设模式

消防部队信息化建设的核心是信息资源的高度共享，要做到这点，统一的用户系统非常重要。目剪，消防部队使用的办公软件都是独自运协分块处理，各个部门之间的数据资源不能共享，就是同一个消防机构都不能完全的实现资源共享，造成财力物力的极大浪费，同时造成各系统维护困难，技术要求高等因素。系统的设计建设模式遵循“统筹规划、分步实施;联合共建、互联互通;安全可信、先进可靠;经济实用、灵活方便;统一标准、统一规范。”的指导思想。

数据处理的五个环节分别是：数据采集、数据处理、数据传输、数据应用中心、系统应用。

移动测量车

便携式测量设备

3.1系统总体规划

为了提高消防部队数字化建设的需要，提高系统的稳定运行，提高消防部队整体的作战效果，本系统完全把三维全景视觉技术应用在消防模拟演练当中，运用当今先进的三维全景拼合技术，海量的全景数据处理技术，使用先进的DOTNET技术开发，采用国际通用的开发标准规范，进行设计开发。在部局、总队、支队之间建立三级数据服务部署。结合消防现有“一体化信息系统”也是三级部署模式，搭载在此系统上，是最快速最节省也是最合理的方式。本系统的每个数据中心包含服务器硬件和数据服务软件。

在每个节点部署数据传输软件，将采集和处理的实景数据上传至上级节点，上级节点将自动接收。并能和其它子模块或其它消防系统进行对接，以便实现消防部队数据资源共享。

3.2系统总体规划的目标

本着以“预防为主，防消结合;统筹兼顾，重点突出;统一规划，分步建设的原则。“数字消防实景三维系统”的研究与开发的目的，规划以全面提升城市抗御火灾、尤其是抗御特大火灾的能力，建立能同火灾作斗争、抢险救灾、应付突发事件、具有扑救各种火灾能力、系统提供有力的数据作为参考依据，进而更有效的保障城市消防安全体系为目标。依据城市未来发展的需求，结合目前城市消防所面临的问题，整个系统划分如下:

1.实景数据采集，根据城市的发展规划及重点防护单位的分布和易燃易爆设施单位的分布情况，对重要道路及重点单位进行实景数据的采集。

2.实景数据处理，通过自动拼合软件进行数据的拼合处理，对图片进行命名批处理，生成全景图及分块图，全景图和分块图的图片存放图片服务器上，图片数据索引存储到数据库服务器上，然后登陆系统系统进行实景数据的360°播放。

3.消防设施360°实景展示，运用三维实景技术结合GIS地图，按区域类别实现全方位展示城市基础消防设施的布局、消防机构区域的划分及所处的位置、重点防护单位所处的具体位置及周边环境信息、重点单位内部结构图和实景图对应展示、易燃易爆设施单位具体位置及周围环境信息展示、消防水源及消防通道等信息的全景视觉展示。

4.数据共享，系统系统与消防部队内部软件有机结合，建立逻辑对应关系，提供标准接口，实现数据资源的共享。

3.3 总结

“数字消防实景三维系统”以实现消防设施的数字化查询和管理、消防重点单位的实景环境浏览，并为消防预案制作和消防演练提供有效的保障，最终实现消防资源的数字化建库和可视化管理。即将重点消防单位及消防自身系统全部纳入信息化、网络化、图像化、自动化、数字化管理，将消防领域所关心的任何客观对象进行网络链接，真正达到胸有成竹、了如指掌的理想效果。它区别于传统的模拟三维方式，所有图像、数据、场景等都可实现真实的再现。消防部门可以快速、准确、高效地对应各种突发、复杂的救灾任务，并信息流一体化运作，使各业务应用系统互通与共享，形成横向关联、纵向贯通的数字消防体系。参考文献

【1】龚健雅.当代地理信息技术.北京:科技出版社，2004.【2】汤安国.地理信息系统，北京:科技出版社，2000.【3】李满春.GIS设计与实现.北京:科学出版社，2003.

第二篇：无线通信技术在消防领域的应用

无线通信技术在消防领域的应用

【摘要】 科学技术不断地发展，对于人们的生活和工作方式都有着很大的影响，其中最具有代表性的就是无线通信技术，该技术诞生至今已经具有很长发展时间，并且在我国的众多领域都有着十分广泛的应用。本文就是对无线通信技术在我国消防领域中的应用进行深入分析，希望相关的人员能够明确无线通信技术对于现代消防的重要性，不断的加强研究力度和应用程度，使得我国的消防水平不断发展到一个新的高度。

【关键词】 无线通信技术 消防领域 应用

经常可以在电视和报纸相关报道中看到有关火灾事故的报道，我国火灾事故发生的概率都在持续的上涨，追求其根本原因就是因为我国的众多区域存在的高危单位并没有建立科学的、系统的、完善的消防监管体系。目前，我国已经全面的步入了4G通信时代，无线通信技术不断的发展，对于我国的各个领域也发起了巨大的冲击，在我国的消防领域中应用无线通信技术对于提升消防水平，控制火灾造成的危害有着不可忽视的影响力，下面就对相关问题进行详细的阐述。

一、无线通信主要方式

无线通信技术有很多种，将无线通信技术可以概括性的分为三种，第一种是微波通信，第二种是短波通信，第三种是移动数据通信。微波通信就是应用微波作为信息传输媒介的无线通信技术。微波的波长在一米到一毫米之间，微波无线通信能够承载的信息量很大，因为，微波无线通信具有较宽的频带，这样就可以囊括大量的语言信息数据、文字信息数据、图像信息数据等。因为，微波无线通信具有很高的频率，所以，通信受外界不良因素的影响存在一定的抗干扰能力，所以，微波无线通信具有较高的质量，同时，对于信息数据的传送也较为稳定、可靠。微波无线通信技术与其它的波度较长的通信技术相比较，能够见面环境因素对于通信技术应用的限制，无线通信技术的应用具有很强的适用性，而且建设应用的资金花费较少，后期的维护工作也较为简单，施工程序也并不是十分的复杂，微波无线通信技术的应用非常的广泛[1]。短波无线通讯技术，波长在五十米到十米之间，主要应用于距离较远的通讯，是远程通信的重要方式。但是该通信技术容易受到外界不良因素的影响，所以短波无线通信技术的可靠性和信息数据传输的稳定性还需要进一步的提升。当然短波通信技术也存在着一定的优点，短波无线通信技术具有的抗毁坏能力和短波无线通信技术具有的自主通信能力是其它技术无法媲美的。移动数据通信就是应用目前最为先进和前沿的4G等公众无线移动通信网络，最终建立一个较为完善的移动数据通信系统，该无线通信技术的应用也是人们生活中最为常见的。

二、无线通信技术在消防灭火救援工作中的应用前景

2.1灾害现场与指挥中心的无线数据联网

因为，消防中的灭火救援工作开展有着很多的不确定因素，一些偶然事件发生的概率很高，以往的通信网络和通信技术不能够满足现阶段灭火救援活动开展的指挥需求。当灾情爆发时，不能够在极短的时间内将指挥中心转移到火灾事故现场，对于火灾救援活动的开展有着十分不利的影响。目前，火灾救援活动要求事故现场能够与相应的指挥中心建立良好的联系，帮助指挥中心下达一些重要的信息数据，同时，也使得火灾现场的众多信息数据，包括文字信息数据、图像信息数据等等及时的反馈给指挥中心。无线通信技术能够帮助指挥中心将火灾现场的图纸资料及时的传递给灭火救援现场的指挥人员，因为，在建筑中会存在大量的人员，在火灾爆发时，建筑会处于高度的危险状态中，同时，因为建筑结构十分的复杂，相应的消防工作人员救援活动的开展具有很大的风险性。如果在火灾爆发时能够将图纸资料及时的传递给火灾现场的指挥人员，其中包括建筑的平面图、建筑的结构图纸等等，将这些数据信息转变为电子地图，通过无线通信技术传递给指挥人员，对于灭火救援活动的开展有着积极的促进作用，能够将风险性有效的降低[2]。

2.2传输灾害现场的无线实时图像

新时期我国无线通信技术发展的速度很快，同时对于解决我国火灾事故现场的数据采集和信息传输问题提供了先进的技术保障。我国很多地方的指挥中心都是以图像信息传输为主的，将无线通信图像传输系统应用到消防领域，对于提升我国的消防水平有着不可忽视的影响作用。通过无线通信图像传输系统，火灾事故指挥中心可以实时的了解火灾事故现场的实际图像，并且能够针对现场的实际变化对于救援活动进行适当的调整。而且通过无线通信图像传输系统可以良好的解决图像信息的传递问题，保证了火灾事故现场图像信息的收集和传输，能够有效的提升对于突发性火灾事故的应急处理水平，能够对灾情进行有效的控制。

结语：无线通信技术的发展对于我国的各个领域都发起了巨大的冲击，对于我国的消防领域更是如此。随着无线通信技术在我国消防领域中的应用，使得以往我国消防领域存在的众多无法解决的问题迎刃而解，对于提升我国的消防水平有着不可忽视的影响，相应的工作人员应当不断地加强研究力度，增强应用程度，将无线通信技术具有的优势在我国的消防领域中更加全面的发挥出来。

参 考 文 献

[1]刘莉琳.试论无线通信技术的发展[J].黑龙江科技信息.2013年19期

[2]刘振清，陈虎.对消防安全技术应用和研究的思考[J].硅谷.2015年2期

第三篇：冷冻干燥技术在制药领域的应用

摘要：随着社会经济的发展和人民物质生活水平的日益提高，人们对身体健康也提出了新要求。药品作为保障人类身体健康的重要成分，如何保证药效的稳定性、药物的高质性深受业内人士的重视。冷冻干燥技术作为目前药品生产中最为关键的环节，其在药物生产稳定方面深受业内人士的关注。本文主要对冷冻干燥技术概念、原理、特点进行分析，着重探讨了其未来发展和应用前景，旨在为同行工作提供参考。

关键词：冷冻干燥技术；制药工艺；应用情况

新世纪，物质生活不断丰富、生活节奏的不断加快使得人们对生活质量也提出了新要求，这也促使了人类对健康认识的全面。制药工艺的改革力度的不断深入，无论是生产技术还是生产理念，都出现了巨大的转变。基于这种社会发展形势，冷冻干燥技术在制药领域引起了人们的高度重视，并形成了一个涉及范围广、工作效率高的工作方式。药品冷冻技术在应用中是集制冷、真空技术为一体的综合性技术，但在工作中，由于冷冻干燥技术的应用容易受到外界环境的干扰，为此必须要提前进行严格的改革和设计，促使这门技术在应用中朝着理想、可靠的方向发展。

一、冷冻干燥技术概述

冷冻干燥技术是一种在低温条件下对产品进行干燥处理的一种工艺，其具备着常规干燥条件下不可比拟的工作优势。这种干燥技术最早出现于十九世纪世纪初期，是在食品加工领域应用较多的一种，直至上个世纪后期才在制药领域得到使用。这种技术的出现对于制药生产而言可谓是一个质的飞跃，对制药行业的发展有着极大的推动和促进作用。

1、冷冻干燥技术概念

为了生存，人类每天都需要摄取食物中所含有的水分；为了生存，人类保存食物、药物必须要除去水分，为了更好的生存，人类很多生活资料必须要彻底的去除水分。在这种时代背景下，我们便会发现干燥技术是一个多么重要的工作。干燥技术是保证物质不致腐败和变质的主要方法之一，是目前社会生产领域中最为常见的工作。冷冻干燥技术作为一项干燥新技术，在近年来的社会发展中得到了广泛的应用，尤其是在食品生产、药品生产和农副业加工等领域中，更是成为产品保鲜、保质的主要手段。所谓的冷冻干燥技术也被人们广泛的称之为动感技术，是温度在0℃以下进行水分去除的一种技术。

2、特点

在现阶段的社会发展中，干燥技术的应用不断深入，这也使得干燥技术的使用方法得到了极大的优化和改进。冷冻干燥技术作为一种工作新技术，其主要的特点表现在以下几个方面：

2.1、冷冻干燥法通常都是在低温条件下进行的，其在应用的过程中热敏性的物质在高温干燥条件下容易产生性能变化，而采用冷冻干燥方法则有效的避免了这一问题的产生。

2.2、冷冻干制品药液在冻结前进行分装，剂量十分准确，同时在制药生产中对于药品的生产优势也较为明显。

2.3、冷冻干燥过程中避免了化学、物理和霉菌等相关变化模式，其需要确保制品的物理性质不变。因此在应用之中采用冷冻干燥方法进行处理，这对于提升药品稳定性十分有效。

2.4、冷冻干燥方法的选用有助于药品稳定性。在药品生产中，冻结条件下的药性经济危机稳定，避免了药物失衡而产生的药效流失。这种方法的应用中，药物在在干燥之后，虽然其体积一定程度上缩小、变化，但是其颜色和形状以及成分基本不变，避免了浓缩现象的产生。

2.5、在冷冻干燥技术的应用中，干燥后的材料多呈现出疏松多孔的工作方式，一般都成海绵状，这种状态之下的复水性能好、溶解度较为迅速，物料在水中溶解的时候其冰晶的形态出现较多，即容易融入无机盐等相关的物料之中，避免了一般干燥无机盐随着水分表面浅议而出现变化以及硬化模式。

二、冷冻干燥技术工作原理及发展现状

在科学技术大力发展的新时代，健康越来越被人们重视。但是，要想达到良好的健康状态，就必须要更加有效的进行疾病治疗、疾病预防，减轻患者痛苦和药物所产生的副作用，在这种时代背景下，我们必须要大力发展制药新技术，这样使得冷冻技术出现受到人们的重视。

1、工作原理

药品的冷冻干燥技术的应用是一个从药品的准备、预冻、升华乃至吸收干燥、密封为一体的工作环节，其在工作中主要的工作原理是在低温作用下，将药品中的溶液迅速冻结，进而在真空的条件下进行升华干燥，同时出去在这个时候所产生的冰晶问题，再通过分解作用来去除药品中存在的水分，最终得到干燥的药品。

2、冷冻干燥技术的发展现状

在目前的制药生产工作中，冷冻干燥技术的应用极为广泛，尤其是在国内的西药制取中，更是得到了深入的使用。但是就目前的应用现状而言，由于受到各种因素的影响，使得其中还存在着诸多的问题，这些问题主要表现在以下方面：

2.1、药品准备环节

药品的成份都将会影响到冷冻干燥的效果。药液的生物活性度、药液共熔点以及药液中的液体和固体的比例都是进行药品冻干加工的重要参考指标。为保证新产品的冻干能顺利进行，制药企业应重视药品冻干加工研究，通过热分析法测定药品共熔点，还可以通过冻干实验记录下不同成份的药液对冻干过程中各项指标的不同要求，积极进行冻干效果对比，寻求最佳解决方案。

2.2、药液预冻环节

预冻是冷冻干燥技术中重要环节，预冻的目的是要固化自由水和物化结合水，并保证产品的主要性能稳定、物质结构合理。若药液预冻没有做好，产品冻结不实，会影响所产生的冰晶的形态和大小，并进一步影响药品制作后期的干燥速率及质量。

三、冷冻干燥技术的应用优势 药液在冻干前分装，分装方便！准确！可实现连续化； 处理条件温和，在低温低压下干燥，有利于热敏物质保持活性，可避免高温高压下的分解变性，以实现蛋白质不会变性； 含水量低，冻干产品含水量一般在1%～3%，同时在真空，甚至可在通n2保护情况下干燥和保存，产品不易被氧化，有利于长途运输和长期保存； 产品外观优良，为多孔疏松结构且颜色基本不变，复水性好，冻干药品能迅速吸水还原成冻干前状态。

四、结语

通过冷冻干燥技术制备药品，能最大限度地避免药品产生变性或失去生物活力，已在医药领域得到广泛地应用。但因药品制备过程中的复杂性和冷冻干燥技术的综合性，在药品冷冻干燥过程会产生多种应力，容易使药品发生不同程度的变性，而且冻干法本身也存在速率低、时间长、能耗高和设备投资大等缺点。因此，制药企业应结合生产实践，在确保质量的基础上，就如何实现节能降耗、降低生产成本等问题进行深入研究，进一步优化和改进冷冻干燥技术。

第四篇：物联网技术在军事领域的应用

物联网技术在军事领域的应用

摘要

无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知，满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域。关键词：物联网 军事

前言：信息技术正推动着一场新的军事变革。信息化战争要求作战系统“看得明、反应快、打得准”，谁在信息的获取、传输、处理上占据优势(取得制信息权)，谁就能掌握战争的主动权。无线传感器网络以其独特的优势，能在多种场合满足军事信息获取的实时性、准确性、全面性等需求。

无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知，满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域，这些结点自组成网，将战场信息边收集、边传输、边融合，为各参战单位提供“各取所需”的情报服务。

根据白宫的信息技术专家介绍，计算机、通信及小型化技术进步正引导美军进入一个新时代，在防御技术上产生“革命性”效果。隶属于总统办公厅的国家信息技术研究与发展综合办公室主任大卫?纳尔逊说，无线传感器网络技术，预示着为战场上带来新的电子眼和电子耳，“能够在未来几十年内变革战场环境”。

由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资，判断生物化学攻击等多方面用途。友军兵力、装备、弹药调配监视;战区监控;敌方军力的侦察;目标追踪;战争损伤评估;核、生物和化学攻击的探测与侦察等。

鉴于无线传感器网络在军事应用的巨大作用，引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注.美国自然科学基金委员会2003年制定了传感器网络研究计划,投资34 000 000美元,支持相关基础理论的研究.美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视,在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划,强调战场情报的感知能力、信息的综合

能力和信息的利用能力,把传感器网络作为一个重要研究领域,设立了一系列的军事传感器网络研究项目.美国英特尔公司、美国微软公司等信息工业界巨头也开始了传感器网络方面的工作,纷纷设立或启动相应的行动计划.日本、英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络表现出了极大的兴趣,纷纷展开了该领域的研究工作。

无线传感器网络的典型应用模式可分为两类，一类是传感器结点监测环境状态的变化或事件的发生，将发生的事件或变化的状态报告给管理中心;一类是由管理中心发布命令给某一区域的传感器结点，传感器结点执行命令并返回相应的监测数据。与之对应的，传感器网络中的通信模式也主要有两种，一是传感器将采集到的数据传输到管理中心，称为多到一通信模式;一是管理中心向区域内的传感器结点发布命令，称为一到多通信模式。前一种通信模式的数据量大，后一种则相对较小。

在这里收集了一些目前西方国家(主要是美国)在无线传感器网络军事应用方面的主要研究：

1)智能微尘(smart dust)智能微尘(smart dust)是一个具有电脑功能的超微型传感器，它由微处理器、无线电收发装置和使它们能够组成一个无线网络的软件共同组成。将一些微尘散放在一定范围内，它们就能够相互定位，收集数据并向基站传递信息。近几年，由于硅片技术和生产工艺的突飞猛进，集成有传感器、计算电路、双向无线通信模块和供电模块的微尘器件的体积已经缩小到了沙粒般大小，但它却包含了从信息收集、信息处理到信息发送所必需的全部部件。未来的智能微尘甚至可以悬浮在空中几个小时，搜集、处理、发射信息，它能够仅依靠微型电池工作多年。智能微尘的远程传感器芯片能够跟踪敌人的军事行动，可以把大量智能微尘装在宣传品、子弹或炮弹中，在目标地点撒落下去，形成严密的监视网络，敌国的军事力量和人员、物资的流动自然一清二楚。

2)目标定位网络嵌入式系统技术

目标定位网络嵌入式系 统技术(Network Embed System Technology)是战场应用实验是美国国防高级研究计划局主导的一个项目，它将实现系统和信息处理融合。项目的定量目

标是建立包括10 ~100万个计算节点的可靠、实时、分布式应用网络。这些节点包括连接传感器和作动器的物理和信息系统部件。基础嵌入式系统技术节点采用现场可编程门阵列(FPGA)模式。该项目应用了大量的微型传感器、微电子、先进传感器融合算法、自定位技术和信息技术方面的成果。项目的长期目标是实现传感器信息的网络中心分布和融合，显著提高作战态势感知能力。2003年该项目成功验证了能够准确定位敌方狙击手的传感器网络技术，它采用多个廉价音频传感协同定位敌方射手并标识在所有参战人员的个人计算机中，三维空间的定位精度可达到1.5米，定位延迟达到2秒，甚至能显示出敌方射手采用跪姿和站姿射击的差异。

防核生化袭击 美国Cyrano Sciences公司已将化学剂检测和数据解释组合到一种专有的芯片技术中，称为Cyrano NoseChip。基于这一技术可创建一个低成本的化学传感器系统，捕获和解释数据，并提供实时告警，以应付恐怖分子使用化学武器进行的攻击。该系统在前端使用一个C320手持传感器负责收集有关化学剂的数据，该传感建有与后方笔记本电脑的无线连接，电脑上运行着远程监控和服务器程序。该系统使用IBM公司的无线通信设备WebSphere MQ Everyplace传输数据，这个手持设备还可以小型化为微小结点，部署到监测环境中去，形成自主工作的无线传感器网络。

3)灵巧传感器网络

“灵 巧传感器网络”(SSW:Smart Sensor Web)是美国陆军提出的针对网络中心战的需求所开发的新型传感器网络。其基本思想是在战场上布设大量的传感器以收集和中继信息，并对相关原始数据进行过滤，然后再把那些重要的信息传送到各数据融合中心，从而将大量的信息集成为一幅战场全景图，当参战人员需要时可分发给他们，使其对战场态势的感知能力大大提高。SSW系统作为一个军事战术工具可向战场指挥员提供一个从大型传感器矩阵中得来的动态更新数据库，并及时向相关作战人员提供实时或近实时的战场信息，包括通过有人和无人驾驶的地面车辆、无人驾驶飞机、空中、海上及卫星中得到的高分辨率数字地图、三维地形特征、多重频谱图形等信息。系统软件将采用预先制定的标准来解读传感器的内容，将它们与诸如公路、建筑、天气、单元位置等前后相关信息，以及由其他传感器输入的信息相互关联，从而为交战网络提供诸如开火、装甲车的行动以及爆炸等触发传感器的真实事件的实时信息。SSW系统是关于传感器基于网络平台的集成，这种集成是通过主体交互作用来实现的。例如，一个被触发的传感器主体可能会要求在其范围内激活其他传感器，达到对前后相关信息的澄清和确认，该要求信息同来自气候或武器层的SSW中的信息相结合，就生成一幅有关作战环境的全景图。

4)无人值守地面传感器群

美国陆军近期确立了“无人值守地面传感器群”项目,其主要目标是使基层部队指挥员具有在他们所希望部署传感器的任何地方灵活地部署传感器的能力.该项目是支持陆军“更广阔视野”的3个项目之一。

5)战场环境侦察与监视系统

美国陆军最近确立了“战场环境侦察与监视系统”项目.该系统是一个智能化传感器网络,可以更为详尽、准确地探测到精确信息,如一些特殊地形地域的特种信息(登陆作战中敌方岸滩的翔实地理特征信息,丛林地带的地面坚硬度、干湿度)等,为更准确地制定战斗行动方案提供情报依据.它通过“数字化路标”作为传输工具,为各作战平台与单位提供“各取所需”的情报服务,使情报侦察与获取能力产生质的飞跃.该系统组由撒布型微传感器网络系统、机载和车载型侦察与探测设备等构成。

6)传感器组网系统

美国海军最近也确立了“传感器组网系统”研究项目.传感器组网系统的核心是一套实时数据库管理系统.该系统可以利用现有的通信机制对从战术级到战略级的传感器信息进行管理,而管理工作只需通过一台专用的商用便携机即可,不需要其他专用设备.该系统以现有的带宽进行通信,并可协调来自地面和空中监视传感器以及太空监视设备的信息.该系统可以部署到各级指挥单位。

7)防生化网络

2002年5 月,美国Sandia国家实验室与美国能源部合作,共同研究能够尽早发现以地铁、车站等场所为目标的生化武器袭击,并及时采取防范对策的系统.该研究属于美国能源部恐怖对策项目的重要一环.该系统融检测有毒气体的化学传感器和网络技术于一体.安装在车站的传感器一旦检测到某种有害物质,就会自动向管理中心通报,自动进行引导旅客避难的广播,并封锁有关入口等.该系统除了能够在专用管理中心进行监视之外,还可以通过www.xiexiebang.com Hail)、“一次性系索浮标”和“先进声通信系统”。

对现役装备来说，“海洋网”是一种可自由部署的水下网络系统。它可以提供水下指挥、控制、通信和导航，采用“远程声呐调制解调器”，能够利用固定或移动的水下节点通过声传播来实现通信。

通信的速度和深度对于潜艇的发展来说至关重要，特别是改善了潜艇只能在海洋表面或潜望镜深度以内才可以通过卫星的无线电频率通信的问题。

第五篇：焊接技术在领域的应用

焊接技术在领域的应用

机床行业焊接技术的应用

机床行业的焊接技术的应用是随着国外引进产品技术发展起来的。同时，国内焊接技术的发展也促进了机床行业焊接技术的应用。目前，钣金加工在机床行业中应用的主要焊接技术有以下几个方面:

钢板预处理技术应用

机床行业的钢板预处理生产线，是1993年由济南第二机床厂开始使用的，它是在造船行业、重机行业、矿山行业使用的基础上开始的。该预处理生产线是由该厂和青岛第三铸造机械厂联合开发制造，其主要工艺流程为：钢板校平、预热、抛丸除锈、自动喷漆、烘干，全长60米。主要技术参数为：钢板校平厚度8～40mm，校平宽度３ｍ；预处理钢板厚度8～160mm，有效宽度3ｍ；处理结构件最大规格为1500（宽）×800（高）；预处理速度为０～4m/min；年处理能力为４万吨/年；采用了PC自动控制和手动控制两种方式。该钢板预处理生产线,解决了原材料的锈蚀、氧化皮等不良因素，提高了数控切割落料质量和机床产品的外观质量。

数控切割技术应用

1982年由济南第二机床厂开始将国产数控切割机应用于钢板零件的切割落料之中，1988年开始应用了计算机自动编程套料技术，使钢板利用率由70％提高到74％；1992年济南第一机床厂引进了美国等离子数控切割机和激光数控切割机，开始了机床行业数控等离子和激光切割的应用，使厚度为0.5～8mm的薄钢板切割精度达到了0.5～1mm。“七五”期间，济南第二机床厂开发研究了厚钢板数控精密切割技术，使厚钢板数控精密切割厚度达到了275mm，该项目获得了机械部机床行业“七五”工艺成果一等奖。1993年，济南第二机床厂通过引进数控水下氧气等离子切割机，使机床行业数控等离子碳钢切割厚度由8ｍｍ提高到了25mm，减少了中厚板的切割变形，提高了中厚钢板零件的切割精度和切割质量。

气体保护焊等高效率焊接技术的应用

随着国外技术的引进，1981年由济南第二机床厂首先应用了Φ1.6实芯ＣＯ2气体保护焊技术替代美国VERSON全钢机械压力机公司的Φ2.4药芯富氩气体保护焊工艺，对压力机大型焊接件焊接工艺进行了攻关，并取得成功。该项目获得了机械部科技进步成果三等奖。1986年齐齐哈尔第二机床厂应用了Φ1.2实芯富氩气体保护焊技术，解决了压力机大型焊接件的焊接问题，并用丝极氩弧铜堆焊技术，对活塞、气缸等工件表面铜层堆焊，替代我国传统的铜套获得成功。1992年济南第一机床厂在机床的薄板罩壳结构件上首次应用了Φ0.8实芯CO2气体保护焊。“七五”期间，济南第二机床厂还将CO2气体保护焊应用到了压力机拉紧螺栓的加长焊接上，该项目获机械部机床行业“七五”工艺成果二等奖。目前，气体保护焊等高效率焊接技术，己广泛应用于机床床身、齿轮、偏心体、摇杆轴、缸体、焊后不加工的管路法兰和罩壳等零件，己成为机床行业焊接的主要工艺之一。

振动时效技术应用

振动时效新工艺是二十世纪60年代发展起来的新型工艺技术，该工艺具有适用性强，节约能源，减少环境污染，缩短生产周期，提高生产效率等优点。

济南第二机床厂，1981年开始将此工艺推广应用到引进产品的焊接件上，取得了较好效果。黄石锻压机床厂在“七五”期间对振动时效工艺进行了深入的研究与应用,并获得了机械部机床行业“七五”工艺成果二等奖。目前，该工艺在机床行业得到了普遍应用。

焊接自动化、机械化技术的应用

机床行业焊接自动化除CO2半自动焊以外，主要体现在埋弧自动焊的应用上，主要应用于钢板的拼焊和压力容器的筒体焊接上。济南第二机床厂，1993年通过引进美国的焊缝自动跟踪系统和焊接电源，改造了1988年购置的国产十字操作架自动埋弧焊设备，实现了18mm厚以下压力容器筒体、封头不开坡口对接双面自动跟踪埋弧焊，取得了园满成功。焊接机械化，主要是焊接变位机的应用，1981年济南第二机床厂，在引进产品的焊接齿轮上开始了变位机的应用研究，但没有得到推广，仅将该变位机改造作了齿轮辐板的自动切割设备。1988年以后，焊接变位机相应在上海锻压机床厂、营口锻压机床厂、黄石锻压机床厂得到了应用，提高了焊接机械化程度。另外，1998年济南二机床集团有限公司在与日本小松的合作中成功的将变位机应用于40GrMo高合金齿轮的焊接中。

丙烷高效节能环保切割气体的应用

丙烷等液化切割气体是国家“八五”、“九五”推广的高效节能环保型气体。1993年济南二机床集团有限公司开始对丙烷液化气体的工业应用进行了研究，经过大量的对比试验，1998年用C3系列液化燃气全面替代了乙炔气体，大大降低了生产成本，提高了生产安全性和切割质量，配以新型燃气割嘴，提高了生产效率。

无损探伤技术的应用

机床行业无损探伤技术的应用,首先是从机床产品容器类零件的主要焊缝开始的。如1975年济南第二机床厂在建立焊接车间的同时，就建立了射线探伤室。1989年按国家标准建立完善了压力容器质量保证体系，全面贯彻了GB150《钢制压力容器》标准和JB4730《压力容器无损检测》标准。

二十世纪90年代初机床行业开始应用超声波探伤技术对机床产品主要结构件的主要焊缝进行20％抽检，执行了国标GB11345－89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》。检查的主要零件焊缝有压力机底座、横梁、滑块的主立板焊缝；立柱、滑块导轨焊缝；横梁的轴套焊缝；底座、横梁、工作台的上下面对接焊缝和全部的拼接板焊缝及齿轮周边焊缝。

集中供气技术的应用

CO2气体的供气方式，在机床行业的焊接生产中也得到重视。目前，国内众多厂家基本都采用单瓶单机供气，这种供气方式不仅限制了生产规模的扩大，同时对焊接生产管理和焊接质量都有较大影响。CO2气体的集中供气，提高了焊接生产效率，同时也使CO2气体纯度提高了0.4～0.6%，气体水份含量下降0.25%，保证了焊接质量，在机床行业的焊接生产中也得到应用。如1992年济南二机床集团有限公司在组建新的金属结构厂的同时，建造了CO2气体集中供气装置。该装置总工作压力0.15MPa，中间贮存筒容量2m3，可向全厂120多台CO2焊机连续稳定供气，当时年焊接生产能力12000吨，到2002年满足了年焊接生产能力15000吨的需求。

原文摘自：钣金加工http:///