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导语:在分析方法研究的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
本量利分析是现代成本管理的重要组成部分,对企业预测、决策、计划和控制完善有直接关系。本量利分析与预测技术相结合,在保证企业成本以及利润的同时,预测销售量或销售额,以确保目标利润的实现;风险分析与本量利分析相结合,可以使企业防范经营风险,以保证企业目标利润的实现;企业决策与本量利分析相关联,可以进行定价决策、生产决策及投资的不确定性分析;也可以将其运用于企业的全面预算、成本控制和责任会计。
景县华洁热镀锌有限公司在2007年开始应用本量利分析方法,但是经过调研发现该公司的方法具有局限性,本文针对该公司的方法进行了改进,经过改进的方法适用于该公司,并对其他中小企业有借鉴作用。
本公司使用本量利方法的各项指标的全年消耗如表3.1所示:
以上数据是景县华洁热镀锌有限公司的年消耗费用,本公司约30名工人,每吨单价为3100元/t,销量约为1007.07t,本年销售收入为3121921.65元,景县华洁热镀锌有限公司的变动成本为376429元,固定成本为2521339元。每天的单位消耗费用如下:
由上述公式计算可以看出,敏感度最大的是销售量的,销售量每上涨l%,利润就可以增加到255152.2元。单价对利润的影响也属于敏感因素。固定成本下降1%,就会使营业利润增加28973.03元。单位变动成本相对属于不敏感因素,对利润的影响不是很大,每降低l%的单位变动成本,企业的营业利润仅增加3759.6元。因此,企业盈利的最有效手段就是提高销售量。
关键词:煤层气;试井;分析方法;研究
中图分类号:TE353 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)3-0169-01
进入新世纪以后,全球经济迅猛发展,这就需要更多的能源,导致常规能源的需求越来越大,但是新型的能源少之又少,故全球越来越重视非常规能源的开发,而作为高效清洁能源的煤层气,它具有开发和应用上的优势,因此深入研究分析煤层气试井具有重要的现实意义的。
另外煤层气除了是一种新型能源之外,它还可以是了解煤储层情况的一种重要方法,它也是合理开采煤碳资源的前提,因此,我国甚至全球未来能源的发展趋势将会是对于煤层气的勘探开发。如果我国能够合理的开发出煤层气,那么煤矿的生产时其安全性问题可以得到保障,大气的环境也会越来越好,全球的能源会得到大量的补充,可以缓解一下能源危机。我国在20世纪80年代末都采用的是煤层气的井下抽采,但是之后发现在地面甲烷的浓度远远高于井下,甲烷的回收率也要大于井下的回收率,因此在80年代末,煤层气的地面开发的速度开始迅速增加。目前我国煤层气商业性进入了启动阶段,生产能力已初步形成。
1 异煤层气试井问题
煤层气试井与常规油气田试井是有很大的差别的,现有阶段煤层气试井获得的煤层参数才是有效。虽然我国已经熟练的掌握了常规油气田试井方面的技术,但在煤层气试井方面也才刚刚入门,一般通过试井去分析出煤储层的特性,从而了解煤储层,之后对煤层气的开采才会是准确的。煤层气层的构造以及渗流机理都比较特殊,煤岩层的结构是具裂缝孔隙和基质孔隙组成的天然双重空隙。割理系统一般是指裂缝网格,割理系统通常又分为面割理和端割理,煤基质就利用这种割理系统进行切割。
煤储层与常规油气储层的区别在于:
①煤层孔隙系统和双重孔隙系统都是由基质孔隙和裂缝孔隙构成,但是煤岩有一个缺陷――其胶结性非常差,割理跟裂隙迅速变大,慢慢的形成了一个复杂的割理裂隙系统,这个系统降低了煤储层的强度,使其容易破碎跟坍塌。
②煤储层中的压力情况通常分为欠压、常压、超压,在我国煤储层中压力情况通常处于欠压的状态。
③非均质性、应力敏感性强,同一块地层有着特征不一样的储层跟地质,如果在煤储层中裂缝系统和割理都发育得很好的情况下,一旦应力发生轻微的变化,该煤储层的渗透率就会发生巨大的变化。
上文分析出了煤储层的一些不同于常规油气储层的特征,我们可以从这些特征中发现要想开发煤层气,所需要的技术开发出来还存在着很多难点,开发煤层气所采取的方法跟技术措施都是由这些特征所决定的,另外煤岩取芯难度大、伤害程度评价困难都是因为煤岩的机械强度低、易破碎的特征。
2 煤层气试井的分析方法研究
煤层甲烷气试井有着很多的方法可以运用,其中水罐测试和注入压降测试方法是所有方法中最普遍的两种方法。
水罐测试有着它自己的优缺点,优点是如果压力比较小的情况,并且地层的渗透性确保是好的前提下,这时水罐测试的成本会相对其他方法要小很多,测试成功的概率也会提高,准确率上升,同时地层压裂的情况将不会再出现。同时它也有着自己得到缺陷――在压力较大时,由于它的测试时间较长,导致测试的成本就会上升,在这种情况下,该方法是不太适合的。
正因为水罐测试有着自己的局限性,因此在开采煤层气的过程中注入压降测试方法是最普遍采用的试井方法。该方法的具体做法是:先在地层中加入一定量的水,大约一段时间后,将试井关闭进行压力恢复测试,由于地层的压力比注入水之前的压力变大了,确保了在测试过程中的单向流通性,所得结果经过标准的试井分析方法分析后证明,该方法所得结果是非常可靠的,而且这种方法最大的优点就是操作简单。
煤层中孔隙压力时刻影响着有效应力,如果有效应力变大,煤层中的割理渗透率就会变小,因此,煤层中的孔隙压力也时刻影响着割理渗透率。张公社等人首次认识到了这个重要关系,而他们所用的新试井解释方法是由Puri和Seidle试验相关式导出,该方法可以确定渗透率以及煤层的原始压力。
从图1可以看出,在时间为10左右时,(b)中两条曲线都有一段直线段的斜率为0.5,这表明在煤层中存在着线性流和垂直裂缝,根据这个结果可以大胆预测出煤层气压裂后的产量以及压裂时的有效时间。开发煤层气分为很多阶段,每个阶段煤层中会有不同的流体分布,因此需要根据每个阶段不同的流体分布制定不同的试井模型,才能对测试资料进行有效的分析。
3 结 论
在煤层气开发中试井分析起着重要的作用,目前虽然煤层气试井正在蓬勃发展着,通过分析本身还是存在着一些需要解决的问题,主要有以下几方面的表现:
目前我国大部分的试井方法都是从国外的技术学习借鉴过来的,但是国外的煤层构造与我国的都不一样,复杂程度也不一样,因此我们应该加强研究出属于我们自己国家的试井方法;煤层气渗流机理是研究煤层气试井的基础,同时还应该加强数学模型的建立,因为数学模型的准确性直接关系到现实情况的真实性,尤其是要加强研究煤层气试井的数学模型;在我们运用试井方法去测试时,首先应该弄清楚该方法适用的范围以及它们各自的优缺点,取长补短,在不同的阶段采用最合适的试井方法进行测试。
参考文献:
[1] 王华.煤层气试井分析方法研究[D].西安:西安石油大学,2012.
关键词:粒度及粒度分布 激光粒度 分析方法的确立及研究
中图分类号:O141 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(a)-0213-02
1 试验仪器
2 粒度分析方法分类及简介
(1)显微镜法:以显微镜下观察到的长度来表示粒度的大小,该方法的优点是设备简单,分析快捷,适合于限度检查,缺点是采样量少,代表性差,对粒度整体分布很难量化计算。
(2)筛分法:实际操作时,选用合适的筛子,按筛孔从小到大的顺序排列,最下面是筛底,被测试样加在最上面的筛子上,然后通过一定的外力使筛子产生振动,从而使被测试样通过筛网,经过规定的时间后,小心地取下各个筛子,仔细称重并计算每个筛子的筛余量,从而求得被测试样以重量计的颗粒粒径分布。过筛的方法有:手工过筛法,机械过筛法。
(3)激光衍射法:该法是当前最先进的粒度分析方法,根据激光与颗粒相遇时产生的衍射,反射以及颗粒对光有一定的吸收,然后在颗粒后面形成光散射图形,测量光散射强度,通过使用数学叠合法程序,使用光学模型计算单位体积颗粒在所选粒度区间的散射图,计算出颗粒的体积粒度分布。该方法适用于各种颗粒粒度分布的测定,快速准确,能自动化操作,可以测定任一范围内颗粒体积百分比,以及D10、D50、D90等参数指标。特别是对粒径比较小的试样,也可以准确测量,弥补了常规粒度分析方法的不足。不足之处是仪器价格比较昂贵。 粒度分析仪都包括湿法和干法两种样品台,干法样品台适用于流动性好、静电小的样品,优点是方便快捷,缺点是重现性稍差。湿法样品台优点是分析结果准确,重现性好,缺点是许多试样很难找到合适的分散剂。我们选用的是珠海欧美克科技有限公司生产的LS-C(Ⅲ)激光粒度分析仪。根据公司产品的性质,采用干法。
3 分析方法建立
(1)干法分散原理:由于存在相互作用力,在空气中颗粒呈团聚状念。当其处于液体中,液体的分子借助分散剂较易渗入颗粒闻隙形成相互排斥的作用力;当其处于稀薄的气体分子中时,如果气体分子没有足够的能量和动量则不可能冲破颗粒间的聚集力也就不能使其分散。干粉分散的原理主要是给予气体分子以足够的能量和动量冲破颗粒间的势垒,达到分散的目的。
(2)样品预处理程序的确定:以LK0701为例,采用待测样品,在仪器配送的粗筛过筛,取1.5~2.0 g样品,在通用的样品盘中放置成样长约4.5 cm,样宽约5 cm,选择不同样厚及进样口宽,其他条件一致做试验。结论:进样选择样厚约2 mm,进样口宽3 mm时,下料均匀,遮光比正常。
(3)遮光比的确定:遮光比是测量每次激光柬中有多少样品.如果太高可能发生多重衍射,如果太低会显示不足的信号并且测量精确度会受到影响。根据样品粒度及样品池的路径长度设置,粒度小且分布窄,遮光度设置低;粒度大且分布宽遮光度设置高。使用振动盘把样品送入分散系统,进料速度由振幅和托盘的种类控制。调整进样速度使进入分散系统的样品均匀流动。进样速度过高,样品就会过于集中,那些附结物就不能正确的分散;进样速度太低,样品不易集中或样品的流动会出现中断。本试验采用通用样品盘,在样品进行预处理后,通过振动盘。再经过装有160个小滚珠的近似半球状的细筛后均匀流入分散系统。小滚珠的作用是在一定时间内将样品储存并使样品流速均匀,同时也可破碎样品中松散的团聚体。遮光比旋钮1-7时,样品基本不流动:遮光比旋钮为9-10样品基本流动快,遮光比高。结论:遮光比旋钮设为7-9,进样量流动匀速,满足遮光比10%~16%的要求。
(4)分散气压控制的确定:分散气压可选择的范围是0~1.0 MPa。气压对测试的结果影响很大,0.1~0.6 MPa时,可进行背景测量,但多次测试时无光能分布,无法监测。0.6~1.0 MPa时,随气压的增大粒度在减小。通常的做法是由以下几种方法确定选择的气压是否准确。①在不同的压力下做不同的测量寻找一“停滞”的稳定结果,通常选择最低气压下的稳定结果。②若样品测量后可以恢复,且在测量时无明显的变化,则这时的气压为合适的气压。③如果样品可以用湿法测量且测量结果无明显差别(或接近湿法结果),则这时的气压为合适的气压。
(5)折射率的确定:查找相关资料可知,当拟合残余最小时,所设定的折射率接近真实值。以硫酸大观霉素,盐酸大观霉素例进行试验摸索后,对各项参数设置下的结果进行讨论。
当折射率为2.60时,此两种物料的拟合残余达到最小,因此攻关小组确定硫酸大观霉素,盐酸大观素的折射率应设置为2.60。结论:通过总结讨论,确定了硫酸大观霉素、盐酸大观霉素等产品的最佳折射率。
(6)背景采样持续时间:背景采样持续时间是激光透过纯净介质后在探测器上形成的固定的光信号,主要是探测光经过路径上的颗粒物对光的散射引起的。测量背景的目的是在粒度测试(有样品)是扣除这些固定的、与样品无关的信号,以消除样品散射以外的杂散光对测试结果的影响。结论:时间较长可较好的消除的误差,我们采用5秒。
(7)样品采样开始时间:以LK0701为例,分别设置为0 s,2 s,5 s开始采样,其测量结果:0 s采样时样品样品采样不均匀,且精密度较低:2 s和5 s采样精密度较高,5 s采样测量时间较长,耗费物料较多,切两者测量值在误差之内,因此样品采样开始时间设置为2s。
(8)样品采样持续时间。
①一般样品的测量,我们分别对样品采样时间设置为0 s、2 s、5 s,以LK0701为例进行试验,重复测量。结论:由于激光功率不可避免的随时间漂移,因此采样持续时间越长,激光功率不稳带来的影响越大,我们采样的持续时间设置为2 s。
②宽分布样品的测量:当样品中的最大粒与最小粒之比小于15或(D90-D10)/D50>1.5时,就可以认为样品是宽分布的,宽分布样品如硫酸大观霉素的测量设置为2 s、4 s。我们查阅文献得知,样品的粒度分布越宽测量的重复性越差,为提高宽分布样品的测量重复性,我们可以延长采样持续时间为4s,以提高宽分布样品测量的重复性。
(9)测试次数:将样品测试次数设置为3次,5次,10次,以阿莫西林重粉为例进行试验,结论:3次精密度较低,5次和10次精密度较高,10次测量时间较长,耗费物料较多,切5 s和10 s两者标准偏差相当,因此样品测试次数。根据以上实验情况,建立了利用激光粒度分析仪分析各产品粒度的方法。
(10)准确度验证:根据建立的SOP用QAS200l标准颗粒进行仪器准确度验证。
(11)精密度验证:根据建立的SOP利用阿莫西林重粉粒度进行精密度验证。
本项目建立了激光粒度仪干法测试多种药品粒度的标准操作程序(SOP),并进行了误差分析;对干法分散原理及方法进行了分柝及实验验证;可以用干法指导生产。
(12)方法巩固:以上述方法对样品进行测试,以头孢匹胺钠,LK0701为例对各项参数进行设置。
以如表4参数设置后分别进行了粒度分布检测,D50和遮光比结果。
[关键词]证券;投资;分析
[中图分类号]F832[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2012)27-0076-02
证券市场是一个利益与风险并存的地方,也是一个现代文明的金融竞技场所。每个投资人都是有备而来,必须掌握一定的知识基础和证券投资分析的技术、方法。只有如此,才能了解证券价格变动规律,及时地根据影响证券价格变动的因素或证券价格技术指标变化状况,确定买卖时点。
1 基本分析法
基本分析方法又叫基本面分析,是对上市公司的经营业绩、财务状况,以及影响上市公司经营的客观政治经济环境等要素进行分析,以判定证券(主要是股票)的内在投资价值,衡量其价格是否合理,提供投资者选择证券的依据。详细来讲就是证券分析师根据经济学、金融学、会计学及投资学等基本原理对决定证券价值和价格的基本要素进行分析,评估证券的投资价值,判断证券的合理价位,提出相应的投资建议的一种分析方法。
具体地讲基本分析可从两个方面分析。
(1)宏观因素分析。一般优先考虑分析是:经济周期分析、市场利率分析、经济政策分析和证券市场调控政策分析。
(2)微观因素分析。微观因素分析就是对上市公司本身进行分析,它构成了基本分析的核心。它包括以下三个方面:①公司所属行业性质的分析。②公司素质分析。③财务分析。基本分析方法的优点主要是能够比较全面地把握证券价格的基本走势,适用于波动周期比较长的证券价格预测;缺点是对短线投资者的指导作用比较弱,预测的精度比较低。这些基本走势若能够预测出来,便不能够被轻易左右,没有人可以有实力改变世界商品市场的走势,可见基本分析方法适合于长线投资。
2 证券技术分析法
证券技术分析方法是以证券市场过去和现在的市场行为为分析对象,运用图表、形态、逻辑和数学的方法,探索证券市场已有的一些典型变化规律,并据此预测证券市场的未来变化趋势的技术方法。这种分析方法的基本假定是“历史会重演”。它以证券市场已有的价、量为基础,运用图示分析法,如K线类、切线类、波浪类;指标分析法,如趋向指标(DMI)、能量潮(OBV)及乖离率(BIAS)等;量价关系分析法,如古典量价关系理论、葛兰碧量价关系理论等。
证券技术分析者特别是新手如果按以下思路或步骤来运用证券技术分析,一般而言能够取得较好的收益,证券技术分析能呈现出较高的有效性。
第一,趋势线的考虑。证券技术分析被认为是一种顺势而为的艺术,证券市场上的投资者在进行图表分析时首先应当考虑趋势线,正如Ed.Seykota所说,“除非趋势在最后转变了方向,否则它始终是你的朋友”,趋势分析是证券技术分析绝对的核心。证券技术分析者所使用的全部工具诸如支撑和阻挡水平、形态分析、移动平均线分析,等等,唯一的目的就是帮助投资者判断市场趋势,从而顺应趋势进行交易。在证券投资中,证券技术分析者要掌握各种趋势判定的基本技巧以及判断主要趋势发生反转的信号。第二,盘整区的考虑。盘整区是指包含了一个长时期价格波动的水平走廊。一般说来,市场大部分时间会处在盘整区里。如果考虑到交易成本,在盘整区里进行交易难以获利,事实上当价格长期处于盘整区时,投资者最好的交易策略就是进场次数最少化。考虑盘整区的目的实际上是为了使投资者获得一个进场建仓的较好时机,因此,证券技术分析者应当掌握对盘整区突破的确认方式,如突破的最少比例、突破的最少天数以及突破时成交量的配合等,尽管等待突破后的确认会导致对有效信号的反映较慢,但它也会帮助避免许多“虚假”信号。第三,图表形态的考虑。图表分析中,价格形态主要有两类——反转形态和持续形态。反转形态,意味着趋势正在发生重要的反转,重要的反转形态有头肩形、三重顶(底)、双重顶(底)、V形顶(底)以及圆形顶(底);相反,持续形态显示市场很可能仅仅是暂时作一段时间的休整,过后现趋势仍将继续发展,持续形态则主要包括三角形、旗形以及矩形。第四,各种技术指标的考虑。技术指标分析是当今金融证券技术分析最重要的内容,通过一定的数学、统计或其他方法将金融市场的原始数据处理成具体的数值,并将这些数值制成图表,这些图表就是技术指标。在证券技术分析过程当中,投资者应当考虑指标的取值范围、指标与价格趋势的背离、指标的交叉、指标的转折以及指标的失效条件。第五,成交量的考虑。美国股市分析家Joseph E.Granville认为,成交量是金融市场的元气,没有成交量的变动,市场价格就不可能变动,证券价格也就无趋势可言。因此,当证券价格发生变动时,投资者在进行证券技术分析时应当考虑到成交量的配合。
3 投资组合分析法
投资组合分析法是根据不同的证券具有不同的风险收益特征,通过构建多种证券的组合投资以达到投资收益和投资风险平衡的分析方法,即通过求解在特定的风险条件下实现收益的最大化或在特定的收益条件下使得风险最低来求得组合内各个证券的组合系数进行组合投资的分析方法。分为传统的证券组合分析方法和现代证券组合分析方法。传统分析方法是根据不同证券对相同的系统性风险的不同反应,来降低非系统性风险;而现代组合分析方法是一种数量化的组合管理方法,以实现投资收益和风险的最佳平衡,如马克维茨的均值方差模型、夏普和林特纳的资本资产定价模型和罗斯的套利定价理论。
投资组合分析方法的优点是在投资分析中对风险进行分类和定量化描述,寻求收益和风险的制衡(trade—off),在理论上证明了组合投资可以有效降低非系统风险的同时,能够运用定量化的方法来求解证券组合中各个证券的最佳比例关系,克服了传统证券组合方法在确定各组合证券比例中的盲目性,来实现投资收益和风险的最佳平衡。缺点是计算复杂模型;对证券市场的假定条件过于苛刻,甚至这些条件与实际市场存在很大差距,如果证券市场的发展不是很成熟的话,一些条件不可能满足;计算组合比例需要大量的数据支撑,而且模型没有考虑到有的证券之间根本无法构建投资组合。投资组合分析方法由于受到市场条件的限制,如交易成本的存在、对多个证券有很透彻的了解不是单个投资者在短时间内能够做到的,因此这种分析方法比较适合于机构投资者,并且在配合基本面分析的情况下进行。由于考虑到了风险和收益的制衡,使证券组合的收益有时较低,但收益较稳定,比较适合于基金公司和社保公司资本的运作。
4 行为金融分析法
行为金融分析法源于20世纪80年代证券市场上不断出现的一些与经典理论相悖而经典理论无法解释的“异象”(anomaly)问题,如周末现象(一些下个周一的信息提前反映到本周五的股票价格上)、假日现象等,一些投资者利用这些“异象”进行投资确实获得了超常收益。因此这种分析方法是以这些“异象”为研究对象,从对标准金融理论的质疑开始,以行为科学为基础研究投资者的心理行为,进行投资决策的分析方法。这种分析方法以古典金融理论的严格假定与现实市场相悖为出发点,如市场无摩擦、投资者是完全理性的,而在证券市场中并不是每一个投资者都会用投资理论中的复杂数学方法来推导所谓的理性与均衡价格来指导自己的投资行为,投资者并不总是根据基本面来进行投资决策,有时会根据噪声来决策,成为所谓的噪声交易者。该方法能够使投资者在证券投资中保持正确的观察视角,特别是在市场重大转折点的心理分析上,往往具有很好的效果;但基于人的不同理和心理假设,很难得到统一的结论用于指导投资者的行为。
5 结 论
四种分析方法的使用都是有条件的,各具优缺点,要想在证券市场中获得稳定的利润,只靠一种方法决策投资是不行的,甚至要冒很大风险,必须综合运用各种分析方法,以最小的损失获得更大的利润。
参考文献:
[1]蒋美云.金融市场证券技术分析[M].上海:立信会计出版社,2006.
[2]何孝星.证券投资理论与实务[M].厦门:厦门大学出版社,2002.
【关键词】 远志; 化学成分; 分析方法
Advances on the Analytical Technologies of Chemical Components in Radix Polygalae
Abstract:The modern analytical technologies used in Radix Polygalae and its preparations are summarized, and useful references for quality control of Radix Polygalae and its preparations are provided.
Key words: Radix Polygalae; Chemical components; Analytical technologies
远志为远志科(Polygalaceae)植物远志Polygala tenuifolia Willd.或卵叶远志P.sibirica L.的干燥根。现代研究证明远志具有镇咳祛痰、镇静催眠、降压、改善脑功能、促进体力和智力、抗炎、抗诱变等作用,临床应用于心肾不交,失眠多梦,吐痰不爽,健忘,惊悸,乳房肿痛等。远志中主要化学成分有皂苷类、呫吨酮类、寡聚糖类、生物碱类、挥发油类以及金属元素等[1~3 ]。远志为大宗常用药材,近年来由于市场需求猛增,而野生资源急剧减少[4],栽培品供应有限,商品质量明显下降,直接影响到远志的临床疗效。因此,远志药材及其炮制品的质量控制研究就成为行业急待解决的问题,本文就远志及其制剂中有效成分分析方法进行综述。
1 皂苷类化合物
远志皂苷是远志的主要成分之一,这些皂苷均为五环三萜类皂苷,基本母核为齐墩果酸型,其含量很高,目前分析该类成分的方法有紫外-可见分光光度法、薄层色谱及薄层扫描法、高效液相色谱法。
1.1 紫外-可见分光光度法(UV-Vis法)
由于远志皂苷类成分在紫外-可见区仅有末端吸收,采用直接法测定,对结果影响较大,因此文献均采用比色法,即与显色剂显色后在可见光区测定吸收度做为定量方法。梁戈亮等[5]采用超声提取远志总皂苷,以远志皂苷元为对照品,香草醛-冰醋酸-高氯酸为显色剂,在585 nm处测定远志总皂苷含量。结果表明对照品在28~63 μg范围内线性良好(r=0.999 2),平均回收率为100.45%,RSD=1.59%(n=5)。夏厚林等[6]以远志皂苷元为对照品,采用香草醛-高氯酸显色法于560 nm波长处分别测定生远志和蜜远志中远志总皂苷的含量。结果表明生远志中的远志总皂苷含量为2.096%,蜜远志中的远志总皂苷平均含量为2.207%。该类方法简便灵敏,重复性好,可用于远志及远志复方制剂中总皂苷的含量测定方法。
1.2 薄层色谱法(TLC法)与薄层扫描法(TLCS法)
薄层色谱法是鉴别中药及其制剂的最主要的方法。薄层扫描法是薄层色谱技术与光密度计和计算机结合起来的一种先进的仪器分析方法。应用薄层扫描法可对复杂的样品进行分离和测定,它简便快速,灵敏,准确,专属性好,在医药学领域中得到广泛应用。夏厚林等[6]以远志皂苷元为对照品,硅胶G为吸附剂,三氯甲烷-甲醇-水(65∶35∶10)10℃以下放置的下层溶液为展开剂,5%香草醛硫酸无水乙醇溶液为显色剂的薄层色谱法鉴别了生远志和蜜远志。结果表明远志蜜炙后其TLC图谱并未发生改变。李成网等[7]采用薄层色谱法对远志滴丸制剂中的远志进行鉴别。缺远志的模拟制剂制成阴性对照溶液,取远志对照药材制成对照药材溶液,硅胶G为吸附剂,以石油醚-氯仿-冰醋酸(10∶10∶2) 为展开剂,2%香草醛硫酸溶液为显色剂,供试品色谱中, 在与对照药材相应的位置上, 显相同颜色的斑点, 而阴性对照色谱中无此斑点。刘友平等[8]采用薄层扫描法进行测定远志中远志皂苷元的含量。结果表明远志皂苷元在1~5 μg之间线性关系良好,相关系数r=0.998 4,回收率为100.93%,测定的RSD=3.14%(n=5)。
1.3 高效液相色谱法(HPLC法)
高效液相色谱法是目前测定远志及其制剂中皂苷类化合物含量的最主要方法。李军等[9]和董晓兵等[10]以细叶远志皂苷为对照品、色谱柱为Alltima C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)、流动相为甲醇-0.05%磷酸溶液(65∶35)、流速1.0 ml/min和检测波长202 nm的色谱条件测定了远志药材中总皂苷以及天王补心丸和归脾丸中细叶远志皂苷的含量。徐荣初等[11]建立复方海蛇胶囊中远志酸的含量测定方法。方法:色谱柱为Calesil ODS-100柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm),流动相为甲醇-水-磷酸(70∶30∶0.05),流速为1.0 ml/min,检测波长为210 nm。结果平均回收率为99.21%,RSD=1.97%(n=6)。唐波等[12]采用HPLC测定脑力宝颗粒中远志皂苷元的含量。方法:以C18化学键合硅胶柱为固定相,乙腈-水-冰醋酸(40∶60∶0.2)为流动相,检测波长210 nm。赵云生等[13]采用高效液相色谱法测定了晋产远志种质资源皂苷元含量。以上结果均表明高效液相色谱法也是对单个皂苷成分进行分离后再测定,其结果与紫外-可见分光光度法相比较,具有准确、可靠、重复性和专属性好的优点,与薄层扫描法比较,具有操作简便、快速、重复性好等的优点。该方法可作为远志药材及含远志复方制剂质量控制方法。
1.4 极谱法
张慧芳等[14]在硼砂与d2+介质中采用单扫描极谱法测定远志中总皂苷元的含量,检出限为0.342 mg/L。所建立的电化学分析方法灵敏、简便、快速、经济、重复性好,可用于远志药材中总皂苷元的含量测定。
2 挥发油类
目前挥发性成分的分析方法主要采用气相色谱法或者气相色谱法-质谱联用法。李萍等[15]采用气相色谱-质谱-计算机联用技术,分析了远志药材中的挥发性成分。气相色谱条件:色谱柱为SE-5E型石英弹性毛细管柱(25 m×0.22 mm),膜厚0.33 mm,柱温50~250℃ ,程序升温4℃/min,载气He,流速0.5 ml/min,汽化室温度260℃,进样口温度280℃。质谱条件:电离方式:EI,电离电压:70 ev,离子源温度:200℃,扫描范围:20~500 amu。气相色谱共分离出55种化合物,经与质谱标准图谱比较,检索出18种化学成分,含量较高的为己酸、苯乙酸、n-十六烷酸、硬脂酸、甲氧基-4-乙烯基苯酚和十六烷酸-1,1-二甲羟基甲酯,相对百分含量分别为21.52%,6.19%,4.00%,3.09%,1.94%和1.40%。
3 糖类化合物
远志中含有多糖和寡聚糖类化合物,并且蜜远志中添加有单糖—葡萄糖,但是目前文献研究方法未能分别各类糖,而是采用紫外-可见分光光度法测定总糖的含量。裴瑾等[16]以葡萄糖为对照品,采用苯酚-硫酸比色法建立远志多糖的含量测定方法。结果表明葡萄糖在0.025~0.125 mg/ml线性范围内平均回收率为96.67%,RSD=3.78%(n=6),远志根多糖含量为4.84%,地上部分为6.86%。赵云生等[17]应用苯酚-硫酸显色法测定山西道地药材晋产远志品种资源多糖类含量。大部分远志药材的总糖含量达22%以上,其中可溶性多糖含量一般在12%以上,粗多糖含量大都在10%以下。表明不同资源的多糖含量有显著性差异。王光志等[18]初以葡萄糖含量为指标,以3,5-二硝基水杨酸为显色剂,在(540±1)nm处测其吸光度,测定炼蜜及不同用蜜量蜜远志中的葡萄糖含量。表明蜜炙品中葡萄糖含量随炮制时加蜜量的增加而依次增加,且二者存在良好的线性关系。
4 无机金属元素
无机金属元素的含量测定方法主要是原子吸收光谱法。该法是基于样品中的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的含量。乔俊缠等[19]将细叶远志和卵叶远志根经硝酸-高氯酸消化处理,用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定了Zn,Cu,Fe,Mn,K,Ca,Mg等7种金属元素的含量。结果显示二者富含Ca,K,Mg,Fe,且除Mg外,卵叶远志根中其它6种金属元素的含量均高于细叶远志。
5 其他化学成分
夏厚林等[6]采用药典方法测定和比较远志蜜炙前后70%乙醇浸出物的含量。蜜远志的浸出物为50.50%,生远志的浸出物为36.53%。
6 讨论
文献主要通过测定远志皂苷类、挥发油、糖类、无机金属以及浸出物的量来控制远志药材及含远志复方制剂的质量。采用的质量控制方法有紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱法、薄层色谱法及薄层扫描法、高效液相色谱法法、气相色谱-质谱联用方法等。鉴于远志药材及其制剂成分的复杂性,我们在选定质量控制方法时应根据以下两个原则:①根据临床用途选定相应的指标成分;②根据待测样品的复杂性及对各分析方法的优缺点选定不同的分析方法。
参考文献
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【关键词】数据分析;数据整理;土工实验数据
前言:土工实验的结果对岩土工程的施工方案和设计的精度具有重要影响,实验结果的可靠性越强,岩土工程的施工方案和工程设计就会越加科学合理。因此,加大对土工实验数据整理和分析方法的研究成为目前土工领域亟待解决的问题,对于土工的施工工程的正常运行具有重大意义。
1 土工实验数据整理
1.1Excel图解法整理土工实验数据
在对土工实验数据整理的过程中会遇到不合理的实验数据,这时就需要工作人员对实验数据进行改正和取舍。在实验数据的舍弃过程中,舍弃的标准要按照概率或误差分析中的标准差的3倍设置,对于不在标准范围内的实验数据就要选择舍弃,然后对实验进行重新计算和整理。土工实验的数据的土性指标主要有两种类型,一种是以水溶盐、有机质、塑限、液限、颗粒组成、土粒比重、天然含水率、天然密度等为主要类型的一般特性指标,主要作用是用来对土性进行分类和定名,以及说明岩土的物理化学特征。另一种是以岩土的渗透系数、变形模量、压缩系数、内摩擦角、粘聚力等为主要类型的主要计算指标,主要用来确定土体的稳定性、变形、强度。在对这两种土工数据指标进行整理的时候,通常使用Excel图解法,利用这种方法整理实验数据,能够简化大量繁重的数据计算工作,为分析数据节约更多的时间,从而提高计算的准确率和土工实验数据整理的效率。Excel图解法主要是根据图表制作的功能,进行相应的功能设置。如表1土工实验数据所示利用Excel进行整理[1],
表1 土工实验数据
压实系数 0.77 0.82 0.87 0.92 0.95 0.97
荷
载
系
数 0.5 15.0 14.8 17.2 19.1 22.5 18.2
1.0 29.7 27.5 28.6 32.7 37.4 30.0
1.5 38.9 42.4 39.0 44.8 44.3 45.6
2.0 55.7 44.3 55.8 52.8 61.5 55.8
具体的操作方法是:首先打开Excel,将表格中的数据输入其中;其次选择x y散点图选择图表类型,修改相应指标名称,最后生成图表,相关工作人员可以根据整理好的数据图像分析土体的强度。如图1所示,
图1 Excel整理之后的数据图形
1.2取样法校核土工实验数据
对土工实验数据的取样校核主要有室内取样和室外取样两种形式,校核的目的是分析数据产生误差的原因,提高整理的效率。室内取样过程中对进行实验的土样妥善保管,避免土样的误动影响数据的真实性。另外使用不同的测试仪器、人们视觉效果的不同和绘图的质量都可能影响数据的真实,因此要具体情况具体分析,对实验数据进行多方检验,确保土工实验数据的精确度。而在室外取样的过程中,土样的保管要注意失水、日晒、风吹等影响,以免影响数据的真实性,因此在土样的运输、储存、封装的工作中应安排专门的工作人员进行防护,在长途运输土样的情况下,应将其装箱并填塞相应的缓冲物品,防止土样震动而影响实验数据的准确度。通过取样来解决土工实验数据的不确定性问题[2]。
2 土工实验数据分析方法
2.1最小样本数分析法分析数据
在实验中样本数多少直接影响实验结果,而样本数多少容易受多方面因素的影响,例如从统计学角度分析,在某项土工中对粘土进行实验,选取四种土样进行不排水三轴实验得出Cu值,分别为109、95、97、101(KN/m2),将实验结果控制的平均值控制在5%之内,计算出最小样本数,因土样数量只用四个,少于30,于是用t分别对土样进行计算,u=3,根据统计表查出相应的数值范围100.5±2.35×6.19÷=93.27-107.77(KN/m2),其中0.95,其中t=2.35,对应Cu值为100.5(KN/m2),σ=6.19.而平均值范围计算得到的数据为7%,超出了5%的范围,因此还需要增加土样样本的数量,假设增加到七个样本数,t=1.94,0.95,v=6则平均值的范围通过计算得出,在5%的范围内,因此可以得出七个样本符合土工实验数据对精确度的要求[3]。
2.2采用贝叶斯法分析实验数据
贝叶斯法的计算公式为,将实验数据分别带入公式进行计算,它可以有机的结合不同时间阶段测得土工数据,它不是简单的加权平均算法,通过贝叶斯法计算得出的数据可靠性更强。贝叶斯法分析实验数据以其可靠性强的优势被广泛应用到大型工程的设计指标研究中,利用土性的含水量、密度等物理性质指标,丰富工程的指标验前概率。另外它还可以对不同实验结果的合并问题进行更精确的处理,保证土工的实验数据的合理性[4]。
2.3加权平均法分析实验数据
利用土体相关距离的测值点相关的特性,采用加权平均值的方法法分析试验数据,从而进一步分析岩土的平均土性,计算公式为,样本 的权值是,k是土样相关区域内样本的点数,当是以组的形式出现且0≤≤1时,可以利用相应的方程式计算权值的最小值,另外还可以根据土工的实际情况进行计算过程的简化和省略,如果简单计算就可以判断实验数据的确切数值,则可以不采用加权平均值算法,视具体情况而定[5]。
结论:综上所述,通过对土工实验数据整理和分析方法的研究,从中可以了解到对实验数据的正确处理有利于提高土工的数据的准确度,为土工的施工设计提供有效的信息数据参考,推动土工的进一步发展。
参考文献:
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关键词:经营分析系统;数据质量;数据仓库
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)06-1219-02
Improvement Methods of Business Analysis Support System Data Quality
XIAO Jie
(China Mobile (Shenzhen) Limited , Shenzhen 518048, China)
Abstract: Business analysis support system is a decision-making system as the "brain" of the enterprises. The data quality of the data ware? house using by the analysis system is critical to ensure that the business analysis support system can maximize the power of enterprises. This paper raises the improvement methods based on the practical inspection of data quality of business analysis system that combined with the data quality issues and the root causes coming from the inspection.
Key words: business analysis support system, data quality, data warehouse
企业经营分析系统担负着数据综合分析、数据挖掘、关键业务指标监控、报表展现等与企业发展决策息息相关的重要任务,越来越多的企业将分散在各个业务支撑系统中的数据集中整合在经营分析系统当中,形成企业统一的数据中心,为经营分析、发展战略等起着重要的支撑作用。
随着近年来市场格局的变化以及客户需求的日趋个性化和多样化,企业发展对经营分析系统的依赖性也变得越来越强,企业决策者对经营分析系统数据仓库的数据质量问题变得更加关注。
1数据质量要求
数据质量是数据仓库的生命,如果数据仓库中的数据毫无质量可言,那么该数据仓库就没有任何的价值[1]。企业经营分析系统的数据仓库有着复杂的数据来源,这些数据源系统多为操作性的业务支撑系统,其数据在业务定义上可能存在冲突、在表达形式上可能存在差异,这些数据源数据在装载到经营分析系统的数据仓库前要经过各式各样的传输、清洗、转换,对这样的数据进行数据质量管控并不容易。
早前依据对企业经营分析系统的数据仓库数据质量要求,并结合企业的数据仓库中数据的业务特征,制定了一套经营分析系统数据质量检查方案及检查规则,针对经营分析系统的基础明细数据(事实表、维表)开展了数据质量检查工作。
主要检查要求包括以下几点:
1)数据的完备性:根据系统的建设规范,逐一核对应接入经分系统的数据根据数据模型的建设情况,在数据仓库相应的事实表中存在;
2)数据的一致性:在事实表中的数据应该遵守维表的约束,其取值范围与维表中约定的范围一致,并且具有关联关系的事实表之间的信息应该一致;
3)数据的合理性:事实表中的数据应与其所在字段的业务逻辑相符,在此基础上应该避免大量的默认值填充情况,而造成数据分析价值降低;同时,具有逻辑关系的多个字段之间其数据取值应满足逻辑关系的约束;
4)数据的时效性:事实表中的数据应在约定的下游作业开始之前装载完毕,这一点可以从对其有依赖关系的作业运行时间或指标上报时间上来考察。
2数据质量问题分析
通过对企业的经营分析系统进行数据质量检查,发现主要存在以下几类数据质量问题:数据缺失、无效数据、数据重复、数据不一致以及数据传输延迟。
1)数据缺失:事实表未建立或表字段的数据缺失;
2)无效数据:字段中存在大量以默认值填充的数据或无法理解的数据,甚至乱码;
3)数据重复:同一事实表中出现重复的记录,或同一字段在不同事实表中不必要的重复出现;
4)数据不一致:数据超出了维表限定的取值范围,或与其业务逻辑不一致;
5)数据传输延迟:事实表中的数据到达时间延迟,导致相关作业延迟,相应的指标生产或报表出具收到影响。
分析上述问题的产生原因,经分系统数据质量问题的诱因可以归纳为以下几类:数据源差错、系统性差错、规则性差错、管控性差错[2]四类。2.1数据源差错
1)数据源差错的典型之一就是数据源缺失,即数据源未给目标系统及经营分析系统提供相关的数据,可能是接口未打通也可能是没有数据传输。这会直接导致经分系统中的数据缺失。
2)人工输入数据导致的数据质量问题也是数据源差错之一,由于经营分析系统的数据源系统多为操作型的业务支撑系统,这类系统中仍存在着一部分相比不可控的人工输入数据,这部分受相关人员的素质影响数据随意性大,易出现遗漏、填写错误的现象,会直接导致目标系统中出现数据缺失或无效数据。
3)数据源系统运行故障,数据源系统运行故障若无法及时发现或恢复,会导致目标系统接收到错误数据或数据缺失,也会使得目标系统的数据传输延迟问题。
4)数据源系统改造数据格式或内容发生变更,目标系统没有及时获得通知或及时改造,导致数据无法装载或错误的装载结果。
2.2系统性差错
经营分析系统自身的运行故障、作业异常同样会导致数据质量问题的存在。典型的系统性差错就是经营分析系统的资源不足导致的系统负荷过高,作业延迟甚至挂死。此外,还包括系统运行故障恢复后,对受故障影响而中断的作业没有进行恰当的处理,导致数据缺失或重复装载。
2.3规则性差错
1)在经营分析系统中,存在多个事实表之间存在着重复字段、类似字段,或同字段名称不同内容的情况。这一情况多数来源于数据统计口径。由于经营分析系统的数据源系统多为操作性的业务支撑系统,这些系统相互之间存在业务关联但独立建设,业务定义、指标定义时极易出现二义性,这样会直接导致相同内容的重复建设或同一名称的指标、字段内容却完全不同。
2)规则性差错还包括经分系统对数据装载转换时的处理规则,由于程序员对业务逻辑的理解不够准确或程序编写失误而导致的数据处理错误,例如将用户业务办理的生效时间与失效时间两个字段的内容倒置了,导致在业务逻辑上无法处理。再有例如对源系统提供的数据当中包含的分隔符没有正确识别导致出现乱码的情况也偶有出现。
2.4管控性差错
管控机制不健全,数据质量管理工作是一项贯穿经分系统整个数据流转过程的工作,任一环节的松懈都可能导致全盘的数据质量问题。数据质量管理工作需要周密考虑并深入细节,即使建立了完善的管控流程,也需要有相当的执行力度才能保证工作的持续开展[2]。以人工输入数据为例,虽然看似是在经分系统自身体系之外的工作,但实际上却关系着经分系统中的数据质量,若数据的输入人员疏于训练或监管不到位,其输入的脏数据就会流入经分系统最终导致无效数据的出现或错误指标的产出。
3数据质量提升方法
基于实际的检查和分析,经营分析系统的数据质量提升应从问题的根源抓起。
经分系统的数据需求应充分考虑业务发展情况。经分析发现,数据源数据缺失的内容多为业务部门当前需求不强的内容,这部分内容即便对于长远的业务发展而言具备分析价值,但数据源系统一侧由于业务发展现状的限制对这部分数据的需求缺少驱动力,即便建立了相关的数据模型,但也缺少有效数据的供给。因此,经分系统在建设相关数据接入的时候,应充分的调研业务发展需求,对于短期内无明确应用的数据应允许分批建设或延期上线。
经分系统应该加强与数据源系统间的协同互通。由于业务的发展需求,操作型的数据源系统改造时有发生,或经分系统基于分析决策的需求也会要求数据内容、数据类型、数据模型等进行相关改造。这一改造工作应联动源系统和目标系统,只有在双方同期完成改造后同步上线才能避免数据装载错误或无效数据的出现。这一工作需要建立专门人员负责,覆盖改造过程的需求分析、变更实施、跟踪上线全过程。
充分利用元数据来进行数据质量管理。元数据系统当中的技术元数据操作符不仅使管理员能够根据元数据仓储中的业务规则精确地控制载入数据仓库的数据以及载入方式,还为技术管理员提供了数据仓库内容质量的度量方式,同时也有助于在数据仓库ETL过程中发现改进的可能性[3]。元数据系统当中的业务元数据则提供了业务指标的定义、统计口径,结合关联分析功能可以为技术管理员发现重复数据的建设提供有效的手段。可以有效降低数据仓库当中类似表或重复表的建设工作量,也会大大的提高对数据仓库存储的利用效率。
加强人员的培养并完善管控机制。对于数据的生产人员应加强培训,例如前台数据的输入人员应对输入数据的规范化有清晰的认知,对于程序人员在重视其程序编写能力的同时也应该对其进行一定的业务培训,使其了解业务规则才能避免在程序编写时出现业务逻辑错误。同时,应在数据处理流程中设置稽核点,依据技术和业务要求严格控制各环节输出数据的质量,并设置专门的质量负责人、明确职责已保证稽核工作的落地性。
4结束语
数据质量是经营分析系统的生命线。经营分析系统肩负这企业发展分析决策的重任,其数据质量的好坏是企业发展成败的关键因素。企业应严把数据质量关,通过系统协同建设、加强部门间的衔接和协调、完善管理流程、严格按照标准或考核指标落实工作,确保经营分析系统数据的质量,才能实现数据商业价值的最大化,从而提高企业的核心竞争力并保持企业活力实现可持续发展。
参考文献:
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Abstract: Sunshine index has always been important application value for architectural design, planning and management as one of the important indexes of rationality that measured building. The aim of this paper is to compare the present different analysis methods and results, to introduce the common calculation principles and analysis methods, and to induce its advantages and disadvantages, applicable scope as an example of Nanning city in the sunlight analysis ,which develops proper analysis method, effective and support of scientific reference for building the analysis.
Keywords: sunlight analysis,region analysis,in-line analysis,on-window analysis
关键词:日照分析;区域分析;线上分析;窗日照分析
中图分类号:P422.1+1文献标识码:A 文章编号:
1 引言
随着社会的进步和居民对人居环境要求的逐步提升,建筑规划设计中对日照的要求越来越严格,专业化的日照分析需求越来越大,运用科学的日照分析软件来解决各地不同建筑气候区域的日照分析问题已成为主要手段。
掌握日照分析方法的原理和计算过程是全面解决建筑日照分析问题的关键所在。本文所用分析标准及方法均以南宁市为例,对日照分析方法进行比较,归纳出优缺点,以便为设计方案提供合理的分析依据,从而实现快速获取分析数据,提高工作效率。
2 研究对象及方式
目前,国内的建筑日照分析方法种类繁多,如何选择有效的分析方法对建筑日照情况进行分析是研究的重点。由于建筑日照分析涉及到时间、气候区域、建筑造型、计算参数等多种复杂因素,因此在研究时,不应对所有地域、所有分析标准一概而论,而应根据地方标准具体分析。
以下以某住宅小区为研究对象,以南宁市的日照分析标准和同一款日照软件作为分析前提,运用三种常用的建筑日照分析计算方法来分析比较。
3 日照分析计算标准及方法
建筑日照是根据阳光照耀原理和日照标准,研究日照和建筑的关系以及日照在建筑中的应用。研究建筑日照的目的是充分利用阳光以满足室内光环境和卫生要求。
3.1日照分析计算标准(表1)
注:①本文中介绍的案例日照标准日为分析当年的大寒日;
②统一采用同一款日照分析软件进行日照分析。
3.2阴影遮挡分析
阴影遮挡分析是进行建筑日照分析的前提。它是研究建筑物之间遮挡关系的分析方法,通过分析以明确建设项目的遮挡范围以及影响自身日照的其他遮挡物。为便于叙述和理解遮挡关系,把产生遮挡阴影的对象称作“主体”,被遮挡的对象称为“客体”,因此阴影遮挡分析又叫主客体范围分析。
分析主客体建筑范围和对象的确定应符合以下规则(如图1):
主体阴影范围:在有效日照时间段内的日照阴影范围内有日照要求的建筑,按拟建建筑高度1.8倍的扇型阴影范围确定,计算的范围最大不超过拟建建筑北侧180米半径扇型阴影范围。
客体阴影范围:以已确定的客体建筑为中心,以180米为半径做出扇型图,结合拟建建筑在其南侧范围内确定日照分析主体建筑范围。
通过主客体分析范围的确定,为后期分析拟建建筑对遮挡物的日照情况划定了分析范围,也为建筑进行日照分析做准备(如图2)。
3.3 日照分析计算方法
3.3.1 区域分析
区域分析是在建筑群体中任意形状闭合平面区域内,累计某一时间间隔内,指定分析高度的建筑在固定时段的日照时长的分析方法,其分析结果自动生成平面日照数字模型图。该方法生成的日照数据色彩鲜艳,表现方式丰富,可以直观地评估整个分析区域中建筑群整体的日照情况。
3.3.2 线上分析
线上分析是沿建筑轮廓线等距离分布采样点进行日照时间的分析,并在轮廓线上显示各采样点日照结果的分析方法,用于分析建筑轮廓上给定高度的日照情况。
3.3.3 窗日照分析
窗日照分析是目前各地规划部门主要推崇的日照分析方法,作为日照分析的核心计算方法,窗日照分析采用两种计算方式:满窗日照分析和窗中点日照分析,其核心计算原理实质是进行点日照时长的计算,而计算前提是日照窗采样点的选取。
(1)满窗日照分析
满窗日照计算是以经确认的日照计算基准面左右两个端为计算点,即以窗台左右两个端点为采样点(原则上窗户的宽度小于等于2.4米的,按实际宽度的左右两个端点为计算点;宽度大于2.4米的,按2.4米计算,以窗户的中点两侧各延伸1.2米为计算范围)。
采样点明确后,日照软件对建筑的日照窗在分析标准日特定的时间段中,自动累计日照时长,并将窗日照分析结果以表格形式生成,方便查询统计。
(2)窗中点日照分析
窗中点日照的计算原理和满窗日照一样,区别在于采样点选取不同。窗中点日照以使用外墙面处的窗台中点,即窗台左右两端中点为采样点。当日光线照射到窗台外侧中点时,该窗的日照算作有效照射,即开始统计时间,日照结果以窗日照分析表格形式导出。显然,满窗日照分析比窗中点分析计算方法更为严格。
4 建筑日照分析方法比较
4.1 日照分析方法优缺点比较
以南宁某小区同一栋住宅楼为例,分别采用三种日照分析方法计算该栋住宅日照结果(图3),得出该住宅开窗朝向的日照情况。结论虽然都达到日照时长3小时以上,但从结果的精确度、生成结果的形式等方面可以看出,三种方法又略有区别。
通过三种常用日照分析方法计算原理的分析比较,现总结各种方法的优缺点(表2)。
4.2 研究结论
通过上述三种分析方法的优缺点比较归纳,可了解各种方法的计算原理及分析过程,总结出在建筑日照分析实际工作中,根据建筑的结构不同、朝向不同和设计深度不同,日照分析方法的选择要求也不同。而同一个分析对象,不同的分析方法,其计算结果也可能会不一样,各种方法的计算精度也不相同。因此,针对不同建筑自身的特性来选择合适的分析方法是建筑日照分析的关键所在,也是建筑日照结果准确性的重要保证。
5 结束语
日照分析方法的应用在规划管理中的意义显而易见。首先,从根本上解决了建筑物的阴影及其影响的关系,可准确的计算该建筑物影响范围内,任意地点、任意时间的建筑物的详细情况,为规划审批提供科学直观的计算数据。其次,可以轻松地对建筑群相互影响进行分析,给出直观的结果,通过对结果的分析实现对居住区内各类建筑物进行更加科学合理地规划。
日照分析技术经过多年的积累和发展,计算方法一直在不断丰富和完善,作为日照分析的专业人员,应在实践中不断寻求更科学、更合理的技术手段,总结吸取经验,探索出更有效的技术方法,为提高规划建筑设计的效率和精确性,为规划审批管理提供科学的分析依据。
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关键词:差动保护,,继电保护,判据,分析方法。
1 引言
差动保护是当前高压电力设备,特别是大容量、高电压电力设备的主保护,由于其优异的性能和强大的适应性,在包括输电线路、变压器、发电机、母线等各种电力设备上都有应用。从1904年由C.H.Merz和B.Price提出差动保护原理,迄今已有百年历史。尽管期间由于电力系统和继电保护水平的发展状况,其实现方式存在较大差别,但基本保护原理沿用至今。其中尤其以变压器差动保护和线路差动保护的研究,至今仍在进行。差动保护的研究主要体现在如何防止励磁涌流的影响和减少误动[1-3]。而线路差动保护从导引线差动、载波差动保护、光纤差动保护发展至今,已取得了越来越多的应用,但在应对TA饱和、高阻抗故障等情况下仍存在一些问题,因此仍在进一步的研究和改进中[4,5]。也有专家学者立足于被保护设备之外,对差动保护本身的性能和研究方法进行改进,也取得了大量研究成果并应用于保护实践[5,6]。本文从全局出发,以线路差动保护为例,探讨差动保护判据及判据的分析方法。
2 差动保护及其判据
典型的差动保护原理如图1,无论被保护设备如何,其流入流出电流必然满足基尔霍夫电流定律,因此差动保护具有绝好的选择性,可以准确区分区内与区外故障,从而快速的切除故障。
图1 差动保护原理示意图
依照差动保护原理可知,仅需要使:
| Im+ In |≥Iset (1)
Iset为整定电流成立,便可以认为是区内故障。而Iset的整定,一般是考虑躲过外部短路故障的最大负荷电流,以及被保护设备的最大负荷电流。确定保护是否动作的电流关系式,被称为差动保护判据,如式(1)便是典型判据之一。式左边被称为差动量,式右边被称为制动量,而保护动作的条件为判据成立,即为差动量大于或等于动作量。
实际上,由于TA饱和、误差增大、负荷电流过大等多种因素影响,仅依靠固定门槛的差动保护判据,很容易发生误动作,尤其在负荷电流过大时这一点最为明显。究其原因,是固定设置的Iset无法做到根据负荷电流的大小自动调整,其结果是表现为负荷电流小时灵敏度降低、负荷电流大时灵敏度增高。
为了解决以上问题,广泛采用在制动量中使用各侧电流,从而达到随着差动电流的增大,制动电流也随之增大的目的,这种判据被称为比率差动判据。典型的表达式为:
| Im+ In |≥k| Im- In | (2)
如有两端电流的参考方向原因,| Im- In |在被保护设备正常运行时电流极大,而差流近乎为零,因此具有极好的制动性能。而在发生区内故障时,差动电流较大,而制动电流也依然存在,最为严重的情况便是单端电源网络中,仅有一侧存在电源,则发生故障时另一侧电流近乎为零,或者有电流流出,此种情况下判据(2)将无法动作。为了提高区内故障的灵敏度,将式(2)中的k(称为制动系数)设定为:0<k<1。
此外,对于制动量的不同选择,还产生了多种比率差动判据,如:
| Im+ In |≥k(|Im|+|In|) (3)
| Im+ In |≥k(|Im|*|In|)cosα (4)
制动判据(3)被称为标量和制动判据,而判据(4)被称为标积制动判据,其中α为两电流相量的夹角。以上判据都有实际应用。
从上面几种判据可以看出,差动保护的动作量都是和电流,其区别就在于制动量的选择。制动量存在的意义是针对外部短路情况下的不平衡电流,其愿望是制动量在达到外部短路和正常运行时数值很大,而在内部短路制动量很小甚至为零。以标积制动判据为例:在外部短路制动量cosα起制动作用;内部短路制动量cosα起助动作用。
3 差动判据的分析方法
线路电流差动保护的动作特性,取决于保护判据与非故障情况、故障情况下各侧电流的对应关系。各电流的关系可以分别用幅值关系和相位关系表示,也可以综合利用幅值和相位的关系(即相量关系)表示。另外,实际应用中还可以不用各侧电流关系,而用动作电流和制动电流的关系(制动特性)表示。因此,动作特性有四种基本的分析方法,即幅值关系分析法、相位关系分析法、相量关系分析法、制动特性分析法。这四种方法都可以直观的展现动作区与非动作区。本文仅以制动特性分析法和相量关系分析法这两种最为常用的分析方法进行说明。
3.1 制动特性分析法
制动特性分析法把握了差动保护判据的本质,用以表现制动电流和差动电流的关系,因此最为直观方便。这一以制动电流Ir为横坐标,差动电流Id为纵坐标,建立坐标系,对任意差动保护判据都可以画出动作边界。
以最常用的保护判据(成为判据1):
| Im+ In |≥Iset
| Im+ In |≥k(|Im|+|In|)
为例画图说明,所得边界与动作区域分布如图2
图2 制动特性分析
图2中阴影部分即为动作区,其他部分即为制动区。折线即为动作边界。制动特性分析法的优点是能够方便的根据判据绘制出制动特性曲线,并直观地看出差动保护动作值的变化规律,因此取得了最广泛的应用。如继电保护教材与产品技术说明书中往往优先采用这一方法对判据进行分析,但这一方法的缺点也很明显,就是不能直接给出差动保护的动作条件和各端电流之间的关系,不利于对判据的研究分析。
例如如将判据1中的式(2)换为式(1)或者式(3),利用制动特性分析法进行分析,将得到相同的制动特性曲线和动作区,因此无法反应判据的差异性。总之,制动特性分析法,仅仅表现了门槛值Iset与制动系数k,因此无法表现出差动保护判据的全部信息。
3.2 相量关系分析法
相量关系分析法又称动作特性法,是在线路两端电流大小和相位都变化的条件下提出的,可以分析两端电流大小和相位为任何值的条件下保护在内部和外部故障时的动作行为,因此被普遍应用于对差动保护判据的分析和研究,并取得了大量的研究成果。
取两端电流较大者作为参考相量,如取Im=Im∠0°,In=Im*ρ相量ρ即代表了Im,In之间的关系,即有:
|ρ| = | Im | /|In| (5)
arg(ρ) = arg(Im) - arg(In)(6)
因为|Im|≥|In|,故恒存在|ρ|≤1,-180°≤arg(ρ) ≤180°,即为ρ的取值范围。
这样两侧电流间的相量关系可用一个以Im为基准值的单位圆来完整表示,即在任意运行工况和故障类型下,两侧电流之间相对的相量关系均落在此单位圆内,因此对差动保护的动作特性分析就转化为在单位圆内分析差动保护动作边界。运行点落在此单位圆平面上不同区域表征了设备处于不同的运行工况。如:正常运行时两侧电流幅值相等,相位相差180°,即ρ= -1。区外故障由于TA误差可能不一致,使得两侧电流幅值不再相等,相对误差可能不一致,使得两侧电流幅值不再相等,相位相差偏离180°,但只要TA饱和程度不太严重,两侧电流幅值和相角误差不是很大,运行点落在单位圆靠近(−1,0)的区域;内部故障的运行点位置取决于负荷电流与故障电流之间相对关系。在无负荷或轻负荷的情况下,两侧电流主要是故障电流,内部故障运行点靠近(1,0)的区域;随着负荷电流的加大,两侧电流中故障分量所占的份额减小,运行点向单位圆的负半平面偏移。在重负荷内部轻微故障时,两侧电流中负荷电流分量占主导,使得运行点靠近(−1,0)的区域。在单侧电源运行三相金属性短路时,负荷侧电流为零,即ρ=0。因此在单位圆平面上,差动保护的动作边界越远离(−1,0)制动性能越强,外部故障的安全性越高,但另一方面,对重负荷下轻微区内故障灵敏度也越低。
判据动作区为圆心为(-1,0),半径为K的圆,在图中即为:
图3 最大值制动判据的相量分析
图中阴影部分即为制动区,左侧小圆为制动圆,右侧大圆即为ρ的取值范围,为单位圆,单位圆除阴影部分外即为动作区。
4 结语
差动保护原理简单可靠,适用性广而且对于保护范围划分明确,可以做到对于被保护设备的全方位保护和可靠动作,已经被广泛应用于各种电力设备。本文抛开被保护设备的特点,针对差动保护广泛应用的判据和判据分析方法进行研究,并利用制动特性分析法和相量关系分析放两种最常用的方法进行了分析,比较了不同分析方法的特点,对于差动保护的进一步研究有所启示,然而,对于不同的被保护设备,差动保护判据还是需要进一步研究和修正,才能真正适应被保护元件的各种故障情况,实现电力系统对于继电保护的严格要求。
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