绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇用电安全教案范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
能力目标
理论联系实际,能在实际应用中遵守运用安全用电原则.
情感目标
通过学习,树立安全用电意识,提高生活能力.
教学建议
教材分析
本节用对话的形式讲述“安全用电”的有关知识,介绍了触电事故发生的原因,以及家庭用电安全的有关事项.
本节知识学生不仅应该知道,而且,应该本着理论联系实际的原则,在生活中能自觉地按照安全用电的要求去做.对话形式增强了教材的趣味性和可读性.在家用电器日益普及的情况下,学习和宣传安全用电的知识,既是物理教学的需要,也是进行素质教育的必修课.
本节的重点是对安全用电原则的掌握和并能实际应用.
教法建议
本节的教学易采用理论和实际相对照、相结合的教学方法.
内容学生比较容易理解,教材也编得较为生动活泼,因而教学方法可以采用在教师的指导下,学生阅读和讨论相结合的方式进行.
例如可以先让学生阅读教材,然后让学生就教材中难于理解的地方提出问题,再由教师归纳后有重点地质疑,最后可以让学生联系自己家庭和学校用电的实际情况,对照检查有没有不符合安全用电要求的地方,并开展分组讨论.这样,就能够充分发挥学生学习的主动性和积极性,使学生将所学的知识与实际结合起来.在本节的教学中,尽可能现代化教学手段,对学生进行教育.
教学设计示例
第三节安全用电
(一)触电及触电的危险.
人体是导体,当人体上加有电压时,就会有电流通过人体.当通过人体的电流很小时,人没有感知;当通过人体的电流稍大,人就会有“麻电”的感觉,当这电流达到8~10mA时,人就很难摆脱电压,形成了危险的触电事故,当这电流达到100mA时,在很短时间内就会使人窒息、心跳停止.所以当加在人体上的电压大到一定数值时,就发生触电事故.
通常情况下,不高于36V的电压对人是安全的,称为安全电压.
照明用电的火线与零线之间的电压是220V,绝不能同时接触火线与零线.零线是接地的,所以火线与大地之间的电压也是220V,一定不能在与大地连通的情况下接触火线.
(二)几种触电类型.
(1)家庭电路中的触电:人接触了火线与零线或火线与大地.
①人误与火线接触的原因.
a.火线的绝缘皮破坏,其处直接接触了人体,或接触了其它导体,间接接触了人体.
b.潮湿的空气导电、不纯的水导电——湿手触开关或浴室触电.
c.电器外壳未按要求接地,其内部火线外皮破坏接触了外壳.
d.零线与前面接地部分断开以后,与电器连接的原零线部分通过电器与火线连通转化成了火线.
②人自以为与大地绝缘却实际与地连通的原因.
a.人站在绝缘物体上,却用手扶墙或其它接地导体或站在地上的人扶他.
b.人站在木桌、木椅上,而木桌、木椅却因潮湿等原因转化成为导体.
③避免家庭电路中触电的注意事项.
a.开关接在火线上,避免打开开关时使零线与接地点断开.
b.安装螺口灯的灯口时,火线接中心、零线接外皮.
c.室内电线不要与其它金属导体接触,不在电线上晾衣物、挂物品.电线有老化与破损时,要及时修复.
d.电器该接地的地方一定要按要求接地.
e.不用湿手扳开关、换灯泡,插、拔插头.
f.不站在潮湿的桌椅上接触火线.
g.接触电线前,先把总电闸打开,在不得不带电操作时,要注意与地绝缘,先用测电笔检测接触处是否与火线连通,并尽可能单手操作.
(2)高压触电.
高压带电体不但不能接触,而且不能靠近.高压触电有两种:
①电弧触电:人与高压带电体距离到一定值时,高压带电体与人体之间会发生放电现象,导致触电.
②跨步电压触电:高压电线落在地面上时,在距高压线不同距离的点之间存在电压.人的两脚间存在足够大的电压时,就会发生跨步电压触电.
高压触电的危险比220伏电压的触电更危险,所以看到“高压危险”的标志时,一定不能靠近它.室外天线必须远离高压线,不能在高压线附近放风筝、捉蜻蜓、爬电杆等等.
(三)发生触电事故后的措施
1.如果发现有人触电了,下列哪些措施是正确的?
A.迅速用手拉触电人,使他离开电线.
B.用铁棒把人和电源分开.
C.用干燥的木棒将人和电源分开.
D.迅速拉开电闸、切断电源.
通过讨论要学生明确:处理触电事故的原则是尽快使触电人脱离电源,而避免在处理事故时,不使其他人再触电,所以A.B两项是绝对错误的.
2.如因电线短路而失火,能否立即用水去灭火?为什么?
要学生明确:不能,因水可导电,会加重灾情.必须迅速切断电源,用砂土、灭火器扑灭火焰.
(四)安全用电原则
电器设备安装要符合技术要求.
不接触高于36V的带电体.
不靠近高压带电体.
不弄湿用电器.
不损坏电器设备中的绝缘体.
探究活动
【课题】
调查生活中防止触电的办法
【组织形式】
个人、学习小组
【活动方式】
1.制定子课题.
自己家里的用电器怎样防止触电?
钳子、螺丝刀等工具采取怎样防止触电得措施?
电工防止触电是如何工作的.
中图分类号:G431 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2011)011(C)-0191-01
一、在煤矿安全教育培训工作中运用电化手段教学的必要性
1、煤矿生产过程的复杂性、员工队伍的特殊性和安全教育培训形式的落后性所决定的
众所周知,煤矿作业环节复杂,条件恶劣,工作艰苦,危险因素较多,而职工队伍的构成则繁杂多样,既有全民合同工、集体合同工、又有农民劳务工。特别是采掘一线职工,农民工占主要部分,总体来说一线职工的文化素质较低,安全意识淡薄,有相当一部分职工不知道(或不重视)如何在保证安全的前提下去生产,从而导致了“三违”现象屡屡发生。这些不利因素的存在,大大增加了我们安全生产中的不确定性。而当前,许多煤矿的安全教育培训仍沿用念文件、提要求的落后方式,职工或是不愿听,或是听不懂,或是记不住,教育效果非常有限。很显然,淘汰落后的教育培训方式,积极探索新颖、实用的方式方法,提高安全教育培训质量,已成为煤矿当前一项重要而又紧迫的任务。
2、电化教育手段本身所具有的鲜明特点所决定的
第一,电化手段作为一种现代化的媒体形式,具有声、像、色、动的特点,充分利用这些特点可制成有文字、有图表、有色彩、有动画的教育课件。第二,利用多媒体可以“再现情景”的特点,拍摄各工种规范的操作动作和工作程序,具有真实性、直观性和生动性的特点,用其开展专题教育,可使职工易记、易懂、易接受,入耳、入脑、入心,记得牢,不易忘。第三,这种现代化的媒体形式,为我矿各基层区队自行动手制作教育培训课件构建了理想的平台。第四,随着声像技术的发展,国家出版部门已发行了许多内容丰富的安全教育光盘,运用多媒体形式播放,可以增加教育内容,使职工更多、更快、更好的掌握安全知识,接受更深层次的安全教育。第五,利用这种现代媒体技术,还可以把各区队的安全管理制度、安全考核结果等内容,通过区队的投影仪,通过井口电子大屏幕、各区队的学习室等各个视频窗口滚动播放,使职工随时都可以观看,有了更多的接受安全教育的机会。第六,运用多媒体除可进行多种内容的安全教育外,还可以进行安全规程的贯彻,安全技能的培训,不断拓宽教育培训渠道。特别是对职工进行安全技术培训工作,一般会受到时间、空间、设备、设施的限制,很难在室内进行。现在利用先进的电化手段,可把包括线路图在内的各种实物影像输入电脑,通过投影仪播放,不但方便了教学,也提高了培训工作的效率和效果。
二、在安全教育培训中如何有效地运用电化手段
以我矿为例,主要采取以下措施。一方面,我矿共投资20余万元,为教培中心及井下12个生产、辅助区队全部配置了笔记本电脑、教学投影仪等多媒体设备,专门铺设了网线并开通了IP地址,使远教网和电子教室的教学资源得到了共享。另一方面,组织人员进行了大量的前期准备工作,撰写脚本、制作动画教材,建立了各种数据库,包括案例教育数据库、规程教育数据库、各工种(工序)必知必会规范操作数据库等等。二是完善培训检查考核办法,建立了相关制度。三是强化了相关管理人员的业务培训工作,使其能够熟练的掌握和运用计算机、投影仪的相关知识。同时,还定期组织各基层区队技术员开展实践教学,采取“一线课堂”、“班前10分钟精品课件”、“优秀教案”评比、技术比武等方法,充分调动基层工程管理人员、技术人员、技能工人在“教”和广大职工在“学”两个方面的积极性、主动性、创新性,不仅使优秀教师、技术工人脑袋口袋同富,而且也提高了他们不断提高课件制作的水平,从而为针对性的搞好安全教育培训准备了充足的电化教材。
二、施工用电应进行施工用电设计,并采用三级配电二级保护方式。
三、用电设备应实行一机一闸一漏(漏电保护器)一箱(配电箱);漏电保护装置应与设备相匹配。不得用一个开关直接控制二台及以上的用电设备。
四、配电室及其设备应满足下列要求:
1配电室应设在靠近电源、无尘、无蒸汽、无腐蚀介质及无震动的地方,并应采取防止雨雪和动物侵入的措施;
2配电室内应配置砂箱和绝缘灭火器;
3室内的配电屏(盘)和控制台两端应与重复接地及保护接零做电气连接;
4配电屏(盘)应装设短路及过负荷保护装置、漏电保护器;
5配电屏(盘)上的各配电线路应编号,并标明用途;
6配电室应设专人值班,停送电应专人负责。
五、自备电源应满足下列要求:
1
自备发电机组应采用三相四线制中性点直接接地系统,接地电阻值不得大于4Ω;
2
发电机组应与外电线路电源联锁,严禁并列运行;
3
发电机组应设置短路保护和过负荷保护装置;
4
多台发电机并列运行时,必须在机组同期后向负荷供电。
六、架空线路应满足下列要求:
1
架空线应采用绝缘导线,并架设在专用电杆上,不得挂在树木、脚手架上。
2
导线的选用应根据负荷大小、允许电压损失、机械强度等确定。
3
架空线路之问及与各种设施之间最小安全距离应满足下列要求:
1)
外电架空线与施工现场机动车道交叉时,其最低点与
路面的垂直距离不应小于表1的规定。
表1机动车道路与外电架空线路交叉时的最小垂直距离
外电线路电压
1
kV以下
1~10kV
35kV
最小垂直距离(m)
6
7
7
2)
通信线路与低压线路之间的距离不得小于1.5m,低压线路之问的距离不得小于0.6m,低压线路与10kV以上高压线路之间的距离不得小于1.2m,10
kV高压线路相互之问的距离不得小于0.8m。
3)
外电架空线路与铁路交叉时,其最低点与轨面的垂直距离不应小于7.5m。
4)
在建工程(含脚手架具)的外侧与外电架空线路边线之问应保持表2规定的最小安全操作距离。当不能满足时,应采取增设屏障、遮栏或保护网,并悬挂警告标志牌等防护措施。
表2脚手架的外侧边缘与外电架空线路
边线之间的最小安全操作距离
l外电线路电压
l
kV以下
l~10kV
35--110kV
154--220kV
330--500kv
I
l
l安全操作距离(m)
4
6
8
10
15
l
2.4.7电缆线路敷设应符合下列规定:
1
电缆线应根据环境条件,采取埋地或架空敷设,严禁沿地面敷设;
2
电缆类型应根据负荷大小、允许电压损失计算确定;
3
电缆线路与热力管道的平行间距不得小于2m,交叉间距不得小于1m。
2.4.8配电箱及开关箱应满足下列要求:
1
固定式配电箱及开关箱的底面与地面垂直距离不得小于1.3m,移动式配电箱及开关箱的底面与地面垂直距离应大于0.6m:
2配电箱及开关箱应安装在干燥、通风及常温场所,严禁设在有瓦斯、烟气、蒸汽及其他介质中;
3配电箱及开关箱内应分设工作接零和保护接零端子汇流排;
4配电箱应采取防晒、防尘措施,并配锁。
2.4.9施工照明和行灯的安全电压应符合下列规定:
1
在金属容器内作业或特别潮湿的环境中应使用12v安全电压;
2
在隧道开挖工作面,桥梁基础的井下作业和夜问滑爬模提升,组合钢模板作业,给排水的大口径井下作业,房屋的狭小空问和沟、槽、池内施工以及各种机床和其他易发生电击危险场所应使用36V安全电压。
一、教学案例
2016年7月26日是三伏天初伏的最后一天,艳阳高照、烈日炎炎,正午时分,气温高达37摄氏度,南宁人纷纷躲在家里享受空调。笔者和几个朋友坐在球场边的树荫下闲聊,享受着偶尔吹过的微风。突然球场另外一边传来噼噼啪啪的声音,循着声音望去,发现那边立着一根电线杆,电线杆上边的电线伴着烟雾冒出半米高的火焰,一边还在往下掉着燃烧物。不到一分钟的时间,燃烧的电线分成了两边,其中一边仍挂在电线杆上,而另一边则掉落在球场内的水泥地面上。电线分开后也停止了燃烧,但是掉下的燃烧物瞬间引燃了电线杆下边的青草,青草旁停放了一排崭新的电动车(为了防盗,电动车用铁链串锁在了一起),如果电动车燃烧起来损失就更大了,必须快速灭火。一位值班的保安看到了这个情况,他快步往电线杆旁边走去,查看火情。作为一名拥有电工技师资格证的专业电工,笔者知道断裂后掉落在地面上的电线会产生跨步电压,走过去的保安有触电危险,于是大声提醒他不能走过去,应该先通知人断开电闸。在笔者的提醒下,他走了回来,一边打电话联系主管,通知断开电闸,一边找来了干粉灭火器,在确认断开电闸的前提下用干粉灭火器扑灭了火焰。从发现电线起火到熄灭地面火焰,一共所用时间在5分钟以内。
二、教学分析
1.起火原因
仔细查看电线结构,我们发现电线杆上有一组主干线经过,在电线杆这里引下两组分支,两组分支分别通过两根电缆走地下引向不同的两个方向,为两个区域供电。起火的是引下两组分支中的一根分支接头。分支线材是19根线芯的架空绝缘铝绞线。线芯连接后由绝缘胶布包裹。众所周知,铝材有个缺点,就是容易被氧化,其被氧化后形成的氧化铝会增大接触电阻。当供电量无限增大时,问题容易出现在线路最薄弱部分,也就是接头位置。空调的大量使用,导致电线上电流增大,加上接头被氧化或老化而引发的接触不良,促使接头部分的发热量增加。当热量达到接头绝缘层的着火点时,绝缘层冒烟、着火。着火的热量反过来作用于接头,材料受热膨胀加速接头两边分开,分开的接头所产生的电弧又加速绝缘层着火。如此循环导致接头起火燃烧,燃烧物也就是绝缘层随之落下,引燃地面的青草。
2.保安灭火
当出现起火事故时,巡逻的保安立即走近查看,在确认电线起火后,及时用对讲器报告部门领导,告知断开电闸;并迅速找来干粉灭火器,将燃烧着的青草扑灭。扑灭火灾后,坚守在现场,等待部门领导和主管电工来查看情况;在查看结束后,与增援的同事一起拉起警戒线,将事故现场隔离。从整个事件的处理过程来看,面对火灾保安的反应迅速,说明他的责任心是比较强的;能利用周围的消防器材,会使用消防器材扑救初起火灾,符合“巡逻保安员发现火警、火灾处理”的要求;在处理事故的过程中,他的报告及时、讲述清楚;发现安全隐患后,积极处理直至最终拉上警戒线,始终坚守在事故现场。他的整个操作,符合保安员消防安全行为规范。唯一没有处理好的是,他没有意识到断落在球场地面上的导线对他及其他有可能参加灭火人员的人身威胁,险些酿成新的触电事故。
三、教学侧重点
安保人员是小区的安全卫士,他们直面危险,需要更多知识和技能的武装,安全用电常识应该作为一个培训的侧重点。
1.安保人员有必要进行安全用电的培训
物理学科与实际生活有着紧密联系,所以在初中物理教学过程中,通过对实例的有效应用,有利于学生更好的掌握教学知识。电为人们的生活、生产提供的诸多便利,但如果使用不当也会造成严重危害。而电学是物理知识中的重要内容,因此教师在教学时需要重视对用电安全教育的有效渗透。
一、安全教育的重要性分析
(一)增强学生的自我保护能力
初中阶段学生的安全意识较低,对新鲜事物有着较重的好奇心,在自身物品保管方面粗心大意,时常存有侥幸心理,缺少丰富的生活经验,对是非的分辨能力较低[1]。所以在教学中对安全教育进行有效落实,可以让学生对不安全因素所具备的危险性产生深刻认识,以增强学生的安全意识;了解危害形成的原因,注重对各安全事项的详细了解;懂得怎样对危害进行预防,并积极地进行宣传;懂得自我保护与求助的方法,显著提升学生的自我保护能力。
(二)推动安全知识的社会普及
每个家庭都会在子女身上投入更多的关心与呵护,而家庭又是组成社会的基本单元。所以对安全教学的开展,可以由学校向着家庭以及社会进行拓展,进而使社会安全意识以及能力得到显著提升。只有学校对安全教育进行充分落实,才能够通过学生教育带动家庭,进而对整个社会产生影响。
(三)构建安全防范队伍
通过有效的安全教育,可以让学生对安全防范工作所具备的重要性进行深刻认识,从而为我国的安全防范事业培养有用人才。在良好的安全教育下成长,学生未来必定会成为一个支持、参与安全防范事业的人,以促进我国安全防范事业的良好发展。
(四)满足新课标要求
新课标指出:我们必须由应试教育向着素质教育进行转变,因为教育的最终目标就是对学生综合素质的有效培养。而目前是否具备一定的安全防护能力以及自我保护能力已经成为对人才进行评定的重要标准。安全教育地开展有利于学生素质的不断提升,并且可以为学生的健康、全面成长创建良好环境。不仅可以提升学生的自我约束力,还能够为学生的学习、生活提供稳定、可靠、有序的条件保障。
二、初三物理教学中的用电安全教育策略分析
(一)对教学原理的确切分析
在物理教学中实施安全教育不只是让学生知道该怎样做,更应该让学生对其中所蕴含的原理进行确切掌握,使学生明白为什么要这样做[2]。例如:每个人都知道,在有人触电后需要利用塑料或者是木头实施救助,而不能直接接触触电的人,这是因为人体是导体。在日常的生活、生产中,电已经成为了一项必不可少的能源,没有了电简直不知道要怎样生活。虽然电为我们带来了便利,但也带来了相应的安全隐患,如果不依照相应的规范、要求操作就会对生命造成严重威胁。例如:在《家庭电路与安全用电》一章中,对怎样用电才安全进行讲解时,让学生知道在人体内流通的电流大于30mA时,人体会感受到剧痛,甚至出现神经麻痹、呼吸困难的状况,会危及到人的生命;而通过人体的电流大于100mA时,只需要十分短的时间,就能够让人出现窒息、心跳停止的状况。此时适时地对学生进行用电安全教育,让学生懂得不能接触低压带电体,同时不可以接近高压带电体,不要用手与各种带电体的裸露处进行接触,不可以用带水的手接触电器的开关,不能在电线上晾晒衣服,不可以利用湿的抹布擦拭处于工作状况的电器。
(二)注重对实例的有效应用
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0133-03
1 课程简介
《医用电气安全》是医疗器械工程类专业的一门重要的专业课。本课程主要介绍医用电气安全的基本原理和医用电气设备的基本安全和基本性能通用要求及危险防护。通过学习和训练,掌握医用电气安全的基本理念和基本原理,会分析常见的医用电气设备的安全及性能问题,掌握常用的医用电气设备的通用安全性测试方法,针对常见的医用电气设备的常见的安全及性能危险能采取适当的防护措施。本课程是一门多学科内容交叉的课程。随着IT技术在医用电气设备和医用电气系统中的广泛而深入的应用,医用电气设备和医用电气系统的技术越来越先进,同时伴随医疗卫生的需求,医用电气设备和医用电气系统的种类也呈快速增多趋势,国际上关于医用电气设备和医用电气系统的安全的标准也随之增多,相应的标准内容更新或者修正的频次也增加了,因此为了跟随发展趋势,课程内容也要更新。我校虽然在医疗器械工程类专业开设了本课程,但是由于学时的限制和专业方向的侧重点不同,不可能也没有必要把医用电气安全的全面的知识和技能介绍传授给学生。因此,如何及时更新取舍内容、突出重点、体现不同专业的要求成为《医用电气安全》课程教学需要解决的问题。
2 课程教学内容体现不同专业要求
目前我系有临床工程技术、医疗器械检测技术、医疗器械制造与维护三个专业开设了《医用电气安全》课程,这三个专业的专业方向各有侧重,临床工程技术侧重在用医疗器械的保养和维护,医疗器械检测技术侧重医疗器械的检测,医疗器械制造与维护侧重于医疗器械的在厂制造与医疗器械的使用维护。因此,在制定各个专业的课程大纲时应有所侧重,使大纲在满足课程要求的基础上,还体现专业特色和重点。
临床工程技术专业是中日合作的专业,《医用电气安全》是合作交流的课程,在第三学期由日本教师讲授日本国对临床工程师在医用电气安全方面的最基本的内容,中方教师在第四学期讲授《医用电气安全》时,主要结合我国医院管理和维护医用电气设备的实际进行对比讲授,重要的内容可以换一种教学形式重复讲,例如把需要再讲的重点内容以动画或者视频等学生喜欢的形式进行教学。日本教师没有讲的要重点讲和重点练。例如,对医用电气设备适用的标准,可以把国际标准、我国标准和日本标准进行对照,重点讲不同。由于风险管理技术是比较重要的内容,而日本教师没有讲,因此需要增加这部分内容。本课程是实践性很强的课程,而第三学期日本教师讲授的内容没有实验,因此在第四学期时要对学生重点进行实践训练。在第六学期,这个专业大约有一半学生要在日本进行为期一个月的研修,研修的一个重要项目是与医用电气设备有关的电子制作,因此,需要为学生讲授医用电气设备的安全性设计制作一般要求,为电子制作打好基础。经过中日教师这样的有重点的、互补性的讲授,学生在医用电气安全方面的基础知识和基本技能得到扎实的训练,每届都有一部分优秀毕业生被国内著名的医疗器械检测所录用,一部分优秀毕业生留学日本进入大阪高技术专门学校临床工学技士专攻科(一年制)学习后参加日本国临床工学技士的国家资格考试,合格后取得日本临床工学技士资格,可以在日本的医院和医疗机械公司等就职,成为国际性专才。
针对医疗器械检测技术专业,讲授《医用电气安全》的主要内容是以医用电气设备安全通用要求等标准为基础,讲授医用电气设备和医用电气系统安全通用要求以及通用的检测方法,同时兼顾典型医用电气设备的专用要求及检测方法,重点讲授包括型式试验的注册检测。
对医疗器械制造与维护专业来说,由于涉及制造和维护,讲授《医用电气安全》的主要内容包括医用电气设备的设计制造安全和使用安全,涉及医用电气设备的总体安全(包括固有安全,防护安全和信息安全),讲清可能存在什么危险,危险是怎样产生的,怎样对危险进行防护,以及如何运用风险管理技术和检测技术来实施危险防护。
在教学计划中,医疗器械检测技术和医疗器械制造与维护两个专业都设置有医疗器械检验工(三级工)国家职业资格考试环节,医用电气安全检验是其中重要内容。《医用电气安全》课程中与考证有关的内容可以放到考证强化训练中进行。学生参加职业资格考试成绩合格可获得三级(高级)职业资格证书,我系每年的通过率均达90%以上。
总体上,三个专业《医用电气安全》课程内容是以医用电气设备安全通用要求为主线来组织讲授的。
3 课程教学内容体现发展趋势
《医用电气安全》课程的教学内容最初是以1995年底出版的国家标准GB9706.1-1995《医用电气设备―第1部分:安全通用要求》(等同采用IEC 60601-1:1988《医用电气设备―第1部分:安全通用要求》(英文版)及其修改件1:1991)为主线来组织的,讲义内容主要包括电气安全工程基础、人和能量的关系、医用电气设备的分类、常用医用电气设备的安全分析、医用室的电气安全、医用电气设备的安全性测试方法、医用电气设备的管理和保养、医用电气设备的系统安全性[1]。在国际上,由于医用电气设备技术及安全技术的发展,IEC于1995年出版了IEC 60601-1:1988的修改件2:1995,我国也于2007年了GB9706.1-2007 IDT IEC 60601-1:1988《 医用电气设备―第1部分:安全通用要求》(英文版)及其修改件1:1991和修改件2:1995,并于2008年7月1日起实施[2]。GB9706.1-2007(即我国通用标准第3版,IEC60601-1第二版及修正件1和修正件2)对GB9706.1-1995(即我国通用标准第2版,IEC 60601-1第二版及修正件1)在条款内容上有多处增加、修改、替换、删除并引用了并列标准。因此教学内容必须作相应调整,我们及时更新了讲义内容。从1995年IEC60601-1第二版第二次修正以来经过十年的应用和技术的发展,IEC由于认识到IEC 60601-1第一版和第二版里的安全理念的“安全”仅指基本安全而不包括基本性能安全,而在解决医用电气设备的设计不足所造成的危害上,分离基本的安全和性能有些不恰当, IEC在2005年12月了IEC60601-1第三版,这一版作了重大调整,“安全”的概念已经从IEC 60601-1第一版和第二版仅考虑基本安全扩大到包括基本性能安全,内容上的一个主要调整是使电气部分的要求和被IEC60950-1所覆盖的信息技术设备要求更加一致了,另一个主要调整就是包含了制造商要有风险管理过程的要求[3]。尽管我国现行的通用标准还是等同采用的IEC60601-1第二版及修正件1和修正件2,为了使学生学到先进的、更新的知识,我们及时对讲义内容也作了重大调整,不仅涉及理论内容安排,也涉及具体的检测试验方法等实践内容。例如,修订了基础知识,如系统工程、概率论、布尔代数等方面的必需的基础内容,增加安全理念的新内容并讲清为什么要更新安全理念,新增风险管理过程内容,增加风险管理技术内容等。由于我国还没有对IEC60601-1第三版进行等同采用,没有IEC60601-1第三版的正式翻译,为了使学生可以参考IEC60601-1第三版的英文版的标准原文,讲义内容还增加了名词和术语的英文。根据IEC60601-1第三版,对讲义涉及的实践内容也作了修订调整。自IEC60601-1:2005(即IEC60601-1第三版)标准后,IEC陆续了一些勘误表,2012年7月13日IEC进行第一次修订,出版了Amendment 1(简称A1),A1部分主要是针对IEC 60601-1:2005中一些不清晰的测试进行修订,之前标准许多测试都可以通过检查风险分析管理报告满足安全的要求,主要修订如下[4]:
(1)引用标准的修改,例如ISO14971之前是2001年版,A1中修订为2007年版;
(2)重新定义了基本性能及预期寿命,目的是让人能清楚的理解两者的差异;
(3)4.2条几乎重新写过,更详细的根据ISO14971描述了风险管理程序;
(4)A1中减少了“检查风险管理报告”字样,更多的明确了测试或者技术文件的要求,例如强制增加制造商联系信息,制造日期,序列号等信息;
(5)许多电气和机械测试进行重新定义,以明确通过或者失败,而不是通过风险分析来保证安全性。
针对A1,我们也及时修订了讲义内容,使讲义内容及时反映对应的IEC标准内容的更新,同时在讲授时,也注意与现行的国家标准内容进行对比,并说明IEC为何这样修订。这样就使学生对标准的发展、技术的进步有一个整体的认识。讲授国际上的新标准新技术、鼓励学生查阅英文标准原文,使学生不仅学到较新的知识和技术,同时也开阔了视野,国际素养得到提升。
4 因材施教,理实交融,过程评价
《医用电气安全》涉及的学科众多、内容广泛,是一门学科交叉复合应用型的课程,是理论和实践并重的课程。《医用电气安全》需要医疗器械、电子、电工、数理统计和概率论、系统工程、布尔代数、安全工程、管理等方面的基础知识。理论内容很多,涉及的标准很多,实践应用的内容也很多。如何在有限的课时里传授医用电气安全方面的学生应掌握的知识和技术,是授课教师教学实施要解决的问题。
在教学实践中,我们对讲义的内容也不是全部在课堂上讲解,而是针对不同专业有点有面有所取舍,“有点”就是抓住重点,“有面”就是由点串成线形成知识体系,课堂上没有讲解的讲义内容要求学生课外完成。在整个教学过程中,不仅重视知识技能的传授,还重视学生安全理念的形成,强调安全的重要性。由于授课对象是高职高专生,课程学时较少,有些专业在第三学期就开了这门课,学生基础较薄弱,因此,在讲授前还要补充相关的基础知识。例如,风险管理技术有很多,常用的有初步危害分析(Preliminary Hazard Analysis,PHA)、故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)、失效模式和效应分析(Failure Mode and Effects Analysis,FMEA)及失效模式、效应和危害度分析(Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,FMECA)、危害和可运行性研究(Hazard and Operability Study, HAZOP)、危害分析和关键控制点(Hazard Analysis and Critical Control Point, HACCP)等[5],但我们仅对常用的技术进行概述式介绍,重点对用的较多的可靠性分析方法FMECA和FTA进行重点讲解。涉及的其他风险管理技术给出参考文献,布置学生课外学习。在讲授FMECA和FTA前要补充概率及布尔代数方面的最基本的知识。
《医用电气安全》是应用型专业课,只有通过实践才能真正掌握。我们在理论和实践的安排上,逐步加强了实践,不仅有课内实验,还专门安排一周时间集中进行实训。在教学实施上尽量做到理实交融,在理论教学中介绍实验等实践背景,在实践中点评理论的应用。对每一个重要的知识点,让学生不仅知其然还要知其所以然,学会在实践中发现问题分析问题解决问题。课程的一周的集中实训实际上是课程设计,安排学生分组设计实验方案,并按照方案和标准试验要求动手操作,运用理论分析出现的问题,讨论并解决问题,对试验结果进行分析、给出结论并形成实践报告,最后是小组之间的学习交流。对学生的课程学习评价主要是采用过程评价,即重视学生的学习过程表现,主要参考课堂表现和作业成绩、实践期间的操作及合作表现、实践报告、课程理论考试成绩。
5 结语
通过扎实而不是仅仅够用的理论学习和密集严格的实践训练,为走上职业之路的学生的持续发展打下了坚实的基础,对毕业后没有从事医用电气安全相关职业的个别学生在科学素养方面、在思考问题处理问题的方法上也必会有所裨益。通过对近几年的我系相关专业的毕业生的后续发展特别是职业后续发展的调研可以发现,本课程的在校训练使他(她)们受益匪浅。
参考文献
[1] 邹任玲,胡秀枋.医用电气安全工程[M].南京:东南大学出版社,2008.
[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会. GB9706.1-2007/IEC60601-1:1988医用电气设备 第1部分:安全通用要求[S].北京:中国标准出版社,2008.
用电安全“启蒙教育”是每个人受教育的起步阶段,对其后期的发展奠定了基础。启蒙教育的目的是为了个体的自由、解放和发展提供必要的切入点和引导,而智力的启蒙、情感的启蒙、主体资格的启蒙、科学思维方式的启蒙、健全人格的启蒙等都是其应有的组成部分[2]。
家庭与学校的用电安全启蒙教育是不可缺少的,且启蒙教育应高度重视?W生的这一角色。将用电安全教育与实际相结合,不是靠灌输和死记硬背可以解决问题的。它不仅需要老师的通俗的理论讲解,还需要学生认真体会与实践。只有让学生加入其中并充分发挥自己的主观能动性,才能使用电安全的启蒙教育起到事半功倍的作用。最终,学生也能更好地将用电安全落实到实际生活中。
二、小学生用电事故产生原因分析
现代教育技术的发展离不开电,然而小学生的自我保护意识不强,对用电安全常识了解较少,不规范用电对学生的成长带来了巨大安全隐患。一些由于用电不当引起的触电身亡的事件以及引发的火灾事件屡见不鲜。通过仔细分析不难发现,造成用电事故发生的主要原因在于用电方式有误以及用电事故发生后束手无策。这些原因换言之就是学校和家庭都缺少了对小学生用电安全的启蒙教育。
三、小学生安全用电防护措施
本着“以防为主,防消结合”的原则,克服麻痹思想,进一步严格落实各项防范措施,确保学生在生活中有用电安全保障[3]。用电安全这一启蒙教育需要学校和家庭共同努力。用电规范是避免用电事故发生的先决条件。用电安全启蒙教育是规范用电的基础。
(一)学校方面
教师可以对小学生进行一些安全用电的常识教育,包括交流电的知识、用电事故的预防、选择合格的安全电器等。学校通过对学生进行用电安全进行启蒙教育使学生逐渐形成安全用电的意识以及了解错误操作的危害性。学校可以结合各种方式将安全用电知识传授给学生比如观看安全用电的视频,提供相关用电事故的新闻报道。理论知识需要与实际相结合。用电安全也需要小学生实际进行操作。除了安全用电规范之外,学校也需要讲述一些常规的用电事故的预防措施以及处理办法供学生参考。比如阅读电器使用说明以减少事故发生、处理由于用电不规范引起的火灾、以及人体触电后如何救治等。
进一步加强对师生用电安全教育,特别是假期前集中进行一次用电安全演练及教育。牢固树立安全无小事,安全大于天的意识。着力提升自我防范意识及操作能力。
督查工作常态化,定期对安全用电情况拉网排查,及时整改接头松动电线老化等常见隐患,第一时间消除不留死角,建立实施备案销号台账。
(二)家庭教育
用电安全教育不应只依赖学校,也需要家长的积极参与。由于孩子安全意识不强,对用电安全知识了解甚少,生活中存在很大隐患。所以在生活中家长应针对用电安全常识对孩子进行再教育。
(三)社会教育
各用电机构要对其电力供给的装备进行全方位的检查,重视细节,不留死角。主要检查电源线是否老化,负载是否达标;检查变压器设备防护措施是否到位,警示标志是否醒目[4]。未达到标准要求的,要立即进行整改。
中图分类号:TD633 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)10-0019-02
1 概述
我矿为高瓦斯矿井,而我矿现用的主提绞车电控均为老TKD系列,不防尘、不防滴、不防潮,为确保其安全运行,为全面落实国务院446号令和国务院七部委指导意见,根据国家安全生产总局“禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(第一批)”的通知要求以及集团公司的安排部署,结合我矿的实际情况,为提高机电安全装备水平,按照《煤矿安全规程》第四百四十四条“井下位于主要进风巷机电硐室内的电气设备应选用矿用一般型”的规定,我们积极开展工作,制定措施和规划,对现用不符合矿用一般型的副巷绞车电控系统的电气设备进行改造。
2 技术方案及可行性方案的确定
内容包括:
(1)把所有电控配套设备改进为矿用一般型。
(2)将控制变压器、高防开关合而为一。
(3)完善高压开关柜的保护性能。
(4)将八级电阻切除交流接触器改造为真空接触器。
(5)对电阻器柜增加温控和散热装置。
2.1 电控系统选型可行性方案的确定
按照安全、经济、可行、合理、不长时间影响生产的原则,矿上决定对延深副巷绞车电控系统的电气设备实施改造,因现使用的高压开关柜为频油开关,该设备高压刀闸外漏,使用年限长,设备零部件老化,且三次短路跳闸后,必须进行解体检查换油,影响安全生产,决定更换高压真空开关柜1台;因现使用高压换向器属于淘汰设备,并且由于井下空气潮湿,易造成爬电和放电,造成停电使用,影响供电安全,且使用年限已久,零部件老化,经常出现事故,决定更换高压真空换向柜1台;现使用的转子八级接触器由于使用年限长,设备老化,噪音大,触头接触子烧伤严重,造成接触不良,开断不可靠,影响生产,决定更换低压真空转子柜1台;现使用电阻器柜是外漏架式,不符合矿用一般型要求,决定对电阻器1组改装;现使用的高防开关、变压器不符合国家规定要求,保护不全,无漏电保护,无二次保护且为地面三相四线制非矿用型,为独立式,占用的空间较多,决定对高防开关、变压器、馈电开关更换为一体的所用变压器1面等。改造后的绞车电控系统性能良好、保护齐全、外观整洁,防护性能符合矿用一般型电气设备标准。
2.2 矿上经过与多个生产厂家进行论证、协商最后决定,进行成套设备技术改造
原理是:
(1)更换高压开关柜:型号TGG-630Z/62,本开关柜具有短路、过流、过电压、欠电压、接地等保护;它的断路器采用中间封接式纵磁场真空灭火室和新型的操作机构,提高了开断短路电流的能力和灭火室的使用寿命;本开关柜装设有机械闭锁和电气闭锁装置,以保证开关柜的操作顺序,防止误操作的事故发生。
(2)高压真空换向器柜:型号ZHG-250/D,本换向器柜采用真空接触器。解决了原接触器容易发生放电、短路事故这一难题,且使用寿命长,从而减少了维修量,满足了安全生产的要求;本换向柜具有机械、电气闭锁且体积小、噪音低、安全可靠的特性,既保证了安全,又改善了工作环境,效果良好。
(3)低压真空转子柜:型号ZZG,本转子柜采用真空接触器,解决了原接触器由于工作电流大,致使接触子经常烧坏、更换频繁这一难题,且使用寿命长、无火花,从而减少了维修量,满足了生产的要求;该转子柜体积小、噪音低,安全可靠,既保证了安全,又改善了工作环境。
(4)电阻器:经改装后电阻器内部安设了XMZ/T型智能化数字温度控制仪和降温装置,实现了柜内温度的自动控制,从而解决了封闭后电阻器的散热问题,保证了设备正常运行。
(5)所用变压器,该柜高压侧配置高压真空断路器(带短路、过负荷、欠压保护、过压保护、接地保护);低压侧配置五路输出,其中380V三路、220V两路,低压控制均使用空气断路器,配置ALH-0.66-50/5的低压电流互感器。低压侧分路设置电压表、电流表和电度表,低压侧具有短路、过负荷、漏电保护、欠电压保护装置;并且该柜选用DPV-723微机所用变压器保护监控装置,该装置由监控和保护两套完全独立的系统组成;该所用变压器前后开门,有机械、电气闭锁,高压室、仪表室和干变实现隔离。该柜式所用变压器为“高防开关”、“干变”、“馈电开关”融为一体的产品,从而实现了原来的保护不全、不独立、占用的空间较多的问题。
(6)所有改造后的电气设备外壳防护等级为IP23,有效地防止异物进入柜内造成短路故障,并防止人体接近带电体和运动部件,且符合矿用一般型设备要求。
3 经济效益分析
3.1 购置所用电压器
原设备更换高防开关一台2.5万元,变压器一台4万元,真空馈电开关一台1.4万元,现使用的所用变压器一台为5.5万元,节约资金2.4万元。
3.2 安全效益
原电控系统设备零部件老化、保护不全,达不到《煤矿安全规程》规定,改造后的电控设备弥补了缺陷,使得保护更加灵敏,各种安全保护调试更加灵活,操作更加简便,运行更加平稳、可靠,符合规程规定使用要求。
创新点、技术关键:
(1)电控柜由外露式改为矿用一般型,满足防尘、防潮、防滴和防止异物进入的要求。
(2)控制变压器由非矿用油冷却式改为干式,高、低压合并为一个柜式电源装置,且各种保护装置齐全。
(3)电阻器箱采用温控,能够在30℃~100℃之间实现自动调控。
在传统教学模式中,制作教具需要花去教师很多的精力和时间,教师往往因为繁重的教具制作而苦不堪言,而且做出来的操作材料大多都是―次性的并且不能重复利用。而利用电子白板只需花很少的时间就可以完成,做出来的课件不仅容易保存还能够循环使用。我们教师还可以根据幼儿的个体差异进行课件的调整。电子白板让教师从繁琐的工作中解放出来。如:中班活动《认识交通标志》,我们使用电子白板只需要从图库中将各种各样的交通标志整合到一个课件中,省去了我们教师绘几十种不一样交通标志的麻烦,缩短了教师制作教具的时间,让我们的教学准备更轻松。教师操作起来也更方便,幼儿也更感兴趣。
二、素材“多元化”――让教学资源更丰富
传统教学模式因为范围有限,涵盖的内容总显得有些单一,而电子白板集文字、声音、图片、影像于一体,还能迅速收集教学资源,使教学活动多元化。电子白板还能用多种方法存储现场学习资源,不断形成新的教育资源。使幼儿在宽松、愉悦的氛围中学习,更重要的是能让幼儿在有限的时间与空间里获取更多的知识。如:大班社会活动《交警手势我知道》中,教师利用网络搜集各种交警指挥交通的手势图片,让幼儿通过观察和对比发现差别;通过录像让幼儿观看交警指挥的现场,这样的教学更易被幼儿接受,也更易让幼儿理解。对于孩子来说看一段视频马上模仿出一个动作是有一定的困难的,电子白板的抓拍功能在这个时候就显示了优势,当幼儿说到视频中交警叔叔的某个动作的时候,教师就可以立即定格这个画面,把该动作定格为静态的一个图片,这样一来,孩子既能直观形象地知道这个图片的出处,又能给孩子的学习和模仿提供一个更加直观和形象的参考。
三、过程“趣味化”――让教学氛围更活跃
幼儿的思维直观形象,对他们来说教师的语言描述乏味枯燥。教师运用电子白板时,可以根据幼儿的年龄特点,利用图片、声音、视频等创设激发幼儿的学习兴趣和探索欲望的活动情境;并利用电子白板的展示功能,增强幼儿的听觉、视觉效果和趣味性,让活动变得生动有趣从而增强幼儿的学习兴趣;运用聚光灯、放大镜等工具对需要突出的内容做重点显示,同时屏蔽其他内容,使幼儿轻松、有效地突破重难点,从而为幼儿创设一个生动且具有延续性的教学氛围,让幼儿对活动始终保持着兴趣。如:在小班活动《安全过马路》中,目的是让幼儿初步学会根据红绿灯及当时的交通情况过马路。教师可以利用电子白板创设模拟现实生活中的情节,这样不仅能使活动变得有趣,还能够激发幼儿对活动的兴趣。然后请幼儿说一说看到了哪些东西,并请幼儿用笔将所说物品在电子白板中圈出来,接着请幼儿说说红绿灯各代表什么意思。然后让幼儿根据当时的交通情况进行过马路,在这个环节中幼儿只需用笔在走和停的标志上点一点即可有相应的动作,如果幼儿过马路时遵守交通规则,电子白板则会发出赞扬的声音相反则会发出警示的声音。在这个活动中完全不用老师去调动幼儿的积极性,每个小朋友都睁大眼睛盯着白板,很希望自己也能来尝试一下。
中图分类号TD6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)65-0058-02
矿用隔爆型高压真空配电装置是指适用于煤矿井下,及其周围介质中含有甲烷、煤尘等混合性气体的环境中,对额定电压在10kV或6kV、额定频率50Hz、额定电流至630A的三相交流中性点不直接接地的供电系统进行控制、保护和测量,并且可作为不频繁起动高压电机之用的配电装置。
1 矿井配电技术原理介绍
近年来出于安全开采、安全施工的考虑,矿井作业有朝着无人下井,远程操作的方向发展的趋势。这一改变的目的很明显,即降低成本的同时又提高生产效率。国际上矿用安全型高压真空配电装置基本上可以很好地完成煤矿井下输配电的操作。而目前国内的产品技术含量却很难,甚至不能满足工程和生产的要求,花大成本引进外国产品又是不划算的。因此我们更要认清形势的需要,研制出自己的可靠、智能的矿用安全型高压真空配电装置。目前国内现行矿用安全型的交流配电装置的防爆隔离技术,其实已经突破核心问题,研制出高效能的固柱技术的绝缘灭弧室和永磁运行机构相结合的高级断路器结构,其优势是不单纯提高了矿用安全型配电装置的总体性能,而且必将为今后无人矿机作业的发展做出重大贡献。
2 隔爆型配电器主要技术特征
2.1 结构与机械电气闭锁
1)设备结构组成
矿用安全型的交流配电设备,其主要结构比较简单,主要是隔爆的长方体腔与断路器小车。新型设备在箱体的隔板设有接触座和线芯盘。箱体中LED灯用以照明、绝缘的内室则用作安放电源设备处。隔爆板设在中间,将腔体分前后,安插断路器小车于前腔中。
2)主要技术特征
可配用变压器容量(kVA):1000(1140V),800(660V);
额定工作电压:1140V,660V;
额定工作电流:500A;
通电能力(KA),cos=0.3时,9(1140V),13(660V);
全部分断时间(S):不小于0.08;
机械寿命(次):不小于20000;
电寿命(次):不小于3000;
长延时电流整定范围:0.4倍~1.0倍;
瞬时动作电流整定范围:3倍~10倍;
检漏单元动作整定值:1140V 三相60kΩ,
660V单相11kΩ;
检漏单元闭锁绝缘电阻值:大于动作值的2倍;
配用电缆最大外径:动力69mm。
3)配电设备的电气闭锁现象
配电设备出现电气闭锁主要因为在不稳定的运动状态时接触器,动、静触头闭合,动触头与拉杆间产生不了压力变化,此时接点自然会闭合。而在实际现场使用时,触头间隙耐压值从15kV降为200V左右,就已经失去切断能力,正因如此在断路器小车后退不能继续牵动连锁构件,也就不能将配电箱门处的钩板压住,致使腔体阀门无法正常开启。
2.2 真空开关的安装与灭弧室
2.2.1 真空馈电开关的操作程序
移动变电站的高压送电。将馈电开关转换至合闸位置,检漏单元投入工作,电压表指示电源电压。复位、检漏单元状态信号灯转至检测灯亮、闭锁灯灭。馈电开关负载线路、检漏单元检测正常,真空开关允许合闸。矿用隔爆型配电装置绝大多数设备合、分闸,可以不受电源电压波动影响,优势在于稳定、分闸速度高,可进行手动、电动操作等。但存在核心构件原始导致现场极易拒动,安装使用难度大等明显缺陷。
2.2.2 交流电源改进分析
电源系统的控制与操作回路有直流操作电源和交流共两种。一般来说直流电源供电可靠性优势较为明显,但需要设计直流屏给操作回路供电,对于煤矿井下可行性差。所以为了保证断路器可靠性、兼容性,不受输出容量的不良影响,应采用微机交流电源模式及其配套构件作为新的开关闸装置元件。
2.2.3 装置小车的构造
国内矿用较落后的非安全型配电装置中,断路器的小车主回路绝缘措施并不可靠。只采用普陶瓷真空灭弧室,然而其设计并未考虑因煤矿井下现场实际状况,震动、潮气使小车回路的保护层安全系数大大降低。通常断路器小车的钢板底盘是由框架上装设轴承,并在后面焊接圆弧形的耳构件,隔离操作带动了耳构件,将小车送入起始点。小车运行过程中,因侧面的受力,有较大的瞬时冲击,可能会使小车偏离轨道,因此要注意联系装置安全可靠。
2.2.4 电流互感器和动静插头
目前,再利用隔爆配电器进行额定绝缘水平试验时其结果在真空馈电电源电压降为127V时,此电压送入由C1与变压器WB构成的铁磁稳压装置,保证了电源电压在额定值的75%~110%范围内变动时,该检漏继电器仍能可靠工作。但是,随着现代化大型矿井建设,这种额定短路开断容量常常已不能满足设计需要,需要提高配电装置的分断容量以满足矿井下安全隔爆的新型配电装置的要求。
3 配电装置的维护与检修
所有工程电气设备都应定期清洁,防止污垢、锈斑的生成。矿用安全型配电装置的隔爆面应长期涂刷防锈油脂,另外真空开关各转动轴应定期加油,以确保开关的按钮灵活可靠,继电器操作正常进行,如继电器接触表面上产生熔化的金属微粒时,可用细锉清除,但不能用金钢砂布打磨。
4 结论
本文结合煤矿机电设备现状和机电从业人员的技术水平,保护措施以及煤矿高压电气设备、特种保护设备及电气综合装置的结构、工作原理进行分析,为有关工程技术人员和技校师生提供参考。可以预见高效安全的矿机设备的研究和研发是电器行业发展的必然趋势。
参考文献
中图分类号:U491.5+9 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2016)05-0022-02
近年来,各级海事机构不断加强创新型建设,大力发展数字海事建设,特别是结合以CCTV、AIS为代表的电子监控技术实现了对干线航道、重点水上旅游区、航行船舶等的实时感知与监视功能。以笔者所在的镇江市地方海事局为例,从2005年投入建成第一代苏南运河镇江段CCTV监控系统至今,通过不断创新发展,至今已形成集成GIS、GPS、AIS、CCTV、FRID、VHF等多种电子监控感知手段,采用三维仿真、工作流以及计算机网络信息技术的综合指挥平台。本文在分析电子监控技术的功能出发,结合水上安全管理的工作实践,探讨通过建立水上交通安全动态监管体系方式,充分发挥电子监控技术在通航安全监管中的应用。
1.电子监控技术主要实现功能
一是电子监控技术可以融合多种感知手段,通过CCTV实现通航水域和监管区域的监控全覆盖,并直观的显示在监管人员面前。二是电子监控技术可以全程跟踪航段内的在航船舶,并适时显示船舶的航行动态,包括速度和航行方向,同时也可以方便的感知航道内畅通情况、通航密度、重大事件等通航要素。三是电子监控技术可以通过后台链接,获取需要的船舶船长、船宽、型深、证书有效性、船员配备以及联系方式等静态信息,如船方及时更新信息的,还可以了解船舶的航次任务动态。四是电子监控技术可以通过甚高频、电话等手段与船舶方即时交流,实现非接触式互动指挥和安全信息服务。五是电子监控技术可以提升应急救助的效率,及时获取事故信息,并根据感知手段快速调集救援力量。
2.基于电子监控技术的动态监管体系构架设想
电子监控技术为海事部门水上安全监管水平的提升装上了翅膀,促进了航运业安全发展。一门新的技术投入就需要将原有的老的监管模式予以革新,随着电子监控技术的不断发展,以及国家简政放权工作的不断深入,特别是今年,国务院取消地方海事机构实施的船签证职能以来,对依靠签证源头监管的传统监管模式带来极大的冲击。基于电子监控技术建立现代化动态监管体系,则可以很好的解决当前事中事后监管的不少困惑,这可以将技术手段、人力资源、艇力资源统筹运用,提高快速反应能力,落实水上安全监管责任制,保障航段及所覆盖的水域的安全有序畅通。
一是将一个行政管辖区的水域安全监管纳为一个管辖单元,在这个单元内,整合建立一支监控指挥中心,主要发挥电子监控技术的感知、遥感功能,获取通航船舶信息,负责动态监管体系的日常运行指挥、电子巡航、重点跟踪、预警预控、信息、违章查纠等;二是整合零散于管辖单元的监管力量予以适当归并整合,例如原先设置于各码头的船舶签证点等力量,按照辖区特点可设置为若干勤务站点,主要负责其管辖网格范围内的应急值班、交通管制、现场监督以及突发事件的处置;三是结合勤务站点的规模和任务,配备相应规模的海巡艇,具体负责责任区域的巡逻执法、秩序管理、维护保障、水上搜救等事务。其中,监控指挥中心凭借其运用电子监控技术的各项功能的便利,在动态监管体系中起到核心的指挥枢纽作用,通过有效指挥,实现事中事后监管的目的。
3.电子监控在动态监管体系中的应用
3.1船舶进出港监管应用
对于辖区的重点码头、作业区,在进出港航道区域设立AIS自动报港检测线,凡进出港船舶经过检测线,自动向监控指挥中心上传船舶AIS信息,系统将其于后台船舶信息库进行比对,即可分析船舶的适航性、船舶配员等情况。监控指挥中心人员还可以配合监控视频技术等,查看港区船舶装卸、停泊、船名标识等情况。如发现在港船舶故意遮挡船名标识或关闭AIS信号等异常情况的,则可以将异常信息通知到现场勤务站点,勤务站点则可安排人员或海巡艇进行重点检查。
3.2通航保障应用
视频监控、AIS、GIS、GPS的交融,使得在航船舶,能够以直观的形象显示在监控视频上,AIS监控平台也有其3D仿真信号,直观显示船舶的航行状态,而且系统也可以按照船舶种类标注不同颜色,危化品船舶则予以标注为红色,体现需要重点关注。在航道中心线设置虚拟分割线,区分上下水船舶的不同航线。
监控指挥中心通过监控视频等感知手段对辖区水域通航状况保持24小时监视,根据天气、水情、上级通知等及时航行安全信息,各海巡艇在执行日常巡逻执法或其他任务之外,一般依托勤务站点或重点航段应急值守,并处于机动待命状态。监控指挥中心发现船舶航行轨迹偏离正常航道,或停泊时有碍他船正常航行时,应当采用甚高频或其他手段及时提示,并保持持续跟踪,直至恢复到正常状态;若提示无效,可能导致紧迫局面引发危险状况时,应当立即通知辖区或就近海巡艇赶赴现场,海巡艇接到指令后,迅速赶往现场,采取有效措施予以排除。各现场勤务站接到辖区船舶堵航、碍航信息后,应当立即出动海巡艇前往现场排堵,并通报监控指挥中心。监控指挥中心接报后,应当立即对报告地点实施监控,同时,将现场情况及时通报相关部门及海巡艇,并协助组织排堵。
重点船舶通过辖区水域时,监控指挥中心应当通知辖区海巡艇,并偕同海巡艇在本辖区航段,对其运行轨迹进行全程跟踪,实施电子和海巡艇相结合的维护管理,根据需要及时采取措施引导其航行或向其提供警示信息,或安排辖区及就近海巡艇专程护航。
3.3特殊天气、水文条件应用
在视频、AIS基础上,建立中继站VHF系统优化VHF系统优化,可以实现覆盖辖区通航水域通讯能力,达到内外部的即时语音通讯和监控,通过计算机编辑,还可以自动播报通航安全信息。
如遇大雾天气,监控指挥中心在雾气来临前,可以利用甚高频电话或其他手段,及时提示相关船舶,同时指挥现场勤务站点应当及时动艇督促船舶减速慢行,必要时寻找安全地点停靠。散雾时,监控指挥中心利用通讯设备提示船舶按章有序出航,现场勤务站点也应派出海巡艇提前出航对水域船舶进行控制管理,切实保障船舶按章循序过境航行。遇有大风时,监控指挥中心应当通过有效手段及时航行安全信息,必要时请示决策层封航令。现场勤务站点应派出海巡艇,加强巡逻警戒,督促船舶有序停靠避风。大风解除,监控指挥中心应当通过甚高频电话及时提醒船舶按序起航,并对航段水域实施全面监视,对抢档航行船舶提出警告,及时通知海巡艇进行干预和控制。有的河流因受调水或翻水等因素影响,出现水流湍急状况,监控指挥中心应当对辖区全航段实施有效监控,即时掌握航段内船舶动态,有效调度海巡艇进行现场监管,及时通过计算机播报系统、甚高频相关通航信息,引导过境船舶安全航行,必要时请示决策层启动应急预案。
3.4巡航及电子引航应用
工作人员坐镇指挥中心就可以观察到分布在航道各区段的实时视频,通过计算机鼠标操作的空中电子巡航可替代到处奔波的海巡车、海巡艇的巡视、巡航,提高监管效率。巡航由监控指挥中心负责统一指挥协调,依托电子信息手段,充分采用电子巡航措施,对起覆盖管辖航段实施有效监视,对各监控点逐点巡视的间隔时间以值班员能够掌控在可控范围内,特殊天气、水文条件或航段内船流较多时,对各监控点逐点巡视的间隔时间要加密,必要时对重点监视点单独增加电子巡航频次,提高监视效果,为航段安全畅通提供保障。如遇重点船舶护航任务,监控指挥中心根据任务特点,安排好护航及电子引航计划,及时通知相关现场勤务站点,统筹辖区海巡艇执行任务。并做好全程的监视和指挥,并根据情况及时航行安全信息,作出安全的指引。
3.5水上水下施工作业监管应用
监控指挥中心及时掌握管辖区域水工作业审批等情况,得悉施工开始后,应当充分运用电子监控手段加强施工水域的监控,及时提醒来往船舶减速慢行,而现场勤务站点应当安排海巡艇按检查计划到施工水域巡航监管。监控指挥中心发现违法施工的,应当迅速通知辖区现场勤务站点,以便及时派出海巡艇查纠,海巡艇接到指令后,应当按照规定时间迅速出艇,前往通知水域进行查处、取证等相应工作。
3.6交通(污染)事故应用