安全性测试范文
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导语:如何才能写好一篇安全性测试,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)11-0000-00
软件的安全性主要包括软件的失效安全性以及保密安全性。失效安全性是指软件在不间断运行中,不发生系统事故的能力。其包括:因安全性失效可能造成单位的财产与人员损失、环境污染等重大安全事故。而保密安全性是指软件所具有的可以防止对数据和程序进行非法存取的预防能力。在我国,相关的软件技术人员更多的是侧重于软件的失效安全性。建立在可靠性理论基础上的失效安全性主要度量标准有软件事故率、失效度、安全度以及平均事故间隔时间。目前常有的测试方法有基于最小割集的测试、故障树的测试、ISO9126质量模型、基于模型的测试、基于属性的测试等。
1 软件安全性测试的特点和分类
软件安全性测试是通过测试手段,来确定软件的安全性是否与预期结果保持一致的过程。软件安全性的测试,是区别与其它软件的测试类型,它具有自身的特殊性、安全性,相关缺陷也与一般软件缺陷相区别的特点。软件的安全性测试主要包括验证,渗透测试,安全功能测试的过程。与其他传统测试软件相比,软件的安全性测试最大不同之处:软件安全性测试强调软件“不应该做什么”,而不是“应该做什么”,比如软件缺陷所产生的影响甚微,但难以发现的软件漏洞可能是致命错误,能让客户蒙受重大损失。软件安全性测试的这种不同,正是由其特殊性、安全性所决定的。相比软件中的非安全性测试,安全性测试更强调的是软件的否定需求,比如用户在使用该软件的时候,如果登陆三次失败就锁定账号。相比非安全性测试中的违反常规,安全性测试的缺点是由软件的副作用引起的。比如,在非安全性测试缺陷下,本来软件应该做G的,但它却做了F;而在安全性测试缺陷下,本来软件应该做G的,但是它在做完G的同时也顺带完成了F。
软件的安全测试主要包括:安全漏洞的测试与安全功能的测试。所谓软件的安全漏洞指软件系统在设计、使用等方面,存在可被利用的漏洞。当不法分子发现或者利用这些软件漏洞时,软件便处于不安全的状态。所以,利用软件的安全漏洞测试才能发现并识别软件中的这些漏洞,并及时加以修补。而所谓的安全功能需求包括数据的机密性,完整性以及可靠性,不可否认性,还包括身份认证,访问设置,跟踪追查,安全管理,隐私保护等。而基于软件的安全功能需求的安全功能测试,就是用来测试该软件是否具备与预期相一致的功能的。
2 软件安全性测试主要方法
2.1 基于故障注入的安全性测试
故障注入的软件安全性测试,就是指通过构造各类协议数据包来植入故障,以测试目标软件是否能正确处理这些预置故障。该测试方法是Wenling Du建立的一种软件与环境交互,将故障注入技术用于软件安全性测试的一种故障模型。该项目通过修改某些协议中的数据,支持的协议有HTTP、HIP、WAP、SNMP等。故障注入就是通过故障注入函数,进行故障模拟,并使程序强制进入某些特定状态,而使用常规的测试技术是很难查看到的。
2.2 基于自盒的安全性测试
基于自盒的安全测试主要是静态分析,主要考察缓冲区溢出、数据竞争等安全性缺陷代码模式,主要的技术分析有数据流分析、技术型推断和约束分析。为了在程序运行的时候插入攻击代码,测试安全机制是否真正可用,Lori Pollock和Ben Breech提出一种基于动态编译技术的安全测试框架,主要用来测试基于程序的攻击。
2.3 攻击树理论与威胁模型
安全性研究方法大致可分为:基于漏洞的方法、基于威胁的方法。前者是为了识别软件的安全漏洞,主要是从软件的内部考虑软件的安全性。而后者是通过分解应用程序(识别入口点,出口点,数据流描述),识别要保护的资产等步骤,来识别软件所面临的安全威胁并测试是否能够正常发生。最常用的威胁分类方法有篡改、欺骗、信息泄露、否认、拒绝服务等等,简称STRIDE。
2.4 基于模型的安全功能测试
Mark blackbum与Robert Busser研究出基于模型的安全功能测试,该模型安全功能测试常用的模型有:UML模型有限状态机两种。这种方法的适用范围取决于安全功能的建模能力,是一种较为一般的安全功能测试。
3 软件安全性测试工具分类与功能
为了更好地验证系统安全机制是否有效,及时地查找软件中的漏洞,检测系统的运行是否正常,最近几年产生了很多功能强大的安全性测试工具,这不仅大大地提高了软件安全性的测试效率,而且在很大的程度上也降低了软件的安全风险,为软件的顺利运行提供了一个良好的环境。
在当前的市面上,主流的软件安全测试工具有源代码分析器、字节码扫描器、网络漏洞扫描器、配置分析工具、网络应用漏洞扫描器、网络服务扫描器、动态分析工具、数据库脆弱性扫描器、设计验证工具等,这些安全性测试工具的出现与应用,让软件安全性测试技术得到了进一步的飞跃,加快了软件的发展进程。
4 结束语
本文通过具体的案例,分析了软件安全性测试的分类、特点、主要测试方法、安全性测试工具分类与功能,深入探析软件安全性测试。软件的安全性测试是通过相关的工程技术,为了尽可能地避免人为很难发现的技术缺陷和安全风险,最大限度地保障人民的生命财产安全而开发的一个工程技术,是软件开发中的一个重要的组成部分。如何通过完善的文档资料,技术分析,测试方案,最大限度的实现测试覆盖,并发现软件瑕疵,是所有的软件技术人员面临及应思考的问题。
参考文献
[1]毕媛媛,陈锦平.基于模型的安全静态检测技术[J].硅谷,2012(08).
[2]李明,高勇.基于语法的软件安全检测[J].信息安全与通信保密,2011(06).
篇2
研究数据库系统安全性测试技术的目的在于了解不同技术的特点和应用对象。本文通过分析引发安全性问题的原因及测试技术适用范围,阐释了数据库系统安全性测试中几个核心技术的应用情况。
【关键词】数据库 系统 安全性测试 技术
信息时代的到来让网络与信息技术成为当下服务于各行业最为普遍、前沿的现代技术之一,在不断提高劳动生产率、减轻大量人工劳动强度的同时,让经济效益和社会效益出现了前所未有、几何级增长的态势。然而,当人类享受着计算机、信息技术等高科技带来的各种便捷与利益的同时,也面临着日渐增加的网络与电脑遭受恶意攻击、出现难以预料的安全性问题的烦扰。网络与计算机技术便利和问题的并存充分证明了“科技是一柄‘双刃剑’”的说法,也让越来越多业内外人士认识到了加强数据库系统安全性测试的重要性。
1 引发数据库系统安全性问题的原因
当前引发数据库系统安全性问题的主要原因概括起来主要有权限与帐户管理不当的问题,身份认证管理不当的问题,数据库日志审计方面的问题。
权限与帐户管理不当产生的安全性问题主要是对高级权限或帐户管理上的不当。尤其是对系统管理员的监督管理缺乏应有的强度与频率。由于系统管理员掌握着所有权限与帐户的特殊性,其不仅有通过后门进入数据库开展日常管理工作的现实性,也同时具有利用职务之便监守自盗的风险性。
当前众多数据库都具有用户身份认证的管理机制,只有用户提供正确的帐号与密码才能进入目标数据库系统进行相应的操作。但这一机制却对通过不法渠道获取的帐号与密码缺乏防范手段。
许多数据库系统内置了日志审计功能,也就是每出现一次系统数据变更(修改)或权限应用时,就会自动生成一条日志内容被系统捕捉并记录下来。然而当前这样的日志记录却没有对出现安全性问题进行实时监控与即时报警的功能。也就是说,虽然数据库系统能够自行记录下任何一条安全性问题,但若管理员没有及时查阅,则同样不能针对安全性问题采取措施进行处理或规避。
2 数据库系统安全性测试范畴
数据库系统安全性测试一般涉及到测试对象、潜在风险、方案设置等。所谓测试对象就是数据与系统功能。即那些需要得到安全保护的数据与系统功能都需要被陈列出来并衡量其对于合法用户与非法用户都有怎样不同的价值,此外还应寻找非法利用测试对象的各类手段。
潜在风险是指潜藏的可能造成数据损毁、丢失或损害系统功能的事件,需要找到这些潜在风险并且将其分为自然风险、意外风险、人为风险三类。同时,需要对这些潜在风险的出现进行概率预计,并就这些风险一旦转化为事实会造成的后果进行评估,再对其中程度最为严重的一部分进行重点关注。
方案设置是指对上面提到的潜在性风险进行的安全性方案的预设。特别是对其中人为风险进行重点安全性方案预设。与此同时,方案设置还包括对数据库系统安全性进行策略性测试。此环节包括正向与反向两大类。正向策略性测试是指从需要出发,将系统中设计、编码过程中可能存在的安全隐患一一找寻出来并进行针对性测试;而反向策略测试则是从当前系统中已经存在的漏洞与缺陷等出发,继续找寻其他潜在的漏洞与缺陷。在根据既有和后续发展的漏洞与缺陷建立相应的问题模型并由模型推演找寻发现可能遭受恶意攻击的端口或节点,继而对这些端口或节点进行安全性扫描。
3 数据库系统安全性测试中几个核心技术的应用
3.1 扫描
数据库系统安全性测试扫描技术主要针对的是数据库系统安全性强度问题的核心技术。特点是便捷、迅速、较容易操作,对数据库系统安全性测试具有一定的目标性,尤其是在认证用户身份、系统权限设置、安全缺陷与系统完整性等方面进行扫描测试。其过程是事先设置一定的安全性测试方案,再根据既定方案对预期中的潜在系统缺陷进行逐一测试,根据测试结果描述漏洞或缺陷的详情,再据此制定相应的解决措施。由此形成数据库系统安全性测试报告,实现对数据库安全的持续完善。这一核心技术具体内容包括对数据的安全性扫描、对用户权限设置的安全强度的扫描及对用户身份认证安全强度的扫描等。
3.2 渗透
这一技术简而言之类似于模拟外部入侵的试错技术。也就是最大限度模仿“黑客”等非法入侵数据库的对手的系统缺陷找寻手段与策略,通过主动对已方系统进行安全性测试发现其中潜藏的漏洞与问题所在。在信息与网络的实践应用中,数据库具有多层使用的特性。因此在同一个网络系统中,出于不同测试目的比如对象或阶段的差异等,使用渗透进行安全性测试的具体内容也不尽相同。比如既有对网络或端口进行扫描的渗透测试技术;也有通过对密码进行解密的破解渗透测试技术;还有“SQL”技术,也就是入侵者用自己设计的脚本渗透入目标数据库系统所在服务器的CGI脚本中,由此实现对入侵指令的实施或者是取得目标数据的目的。此外缓冲溢出也是渗透技术中较常见的一种。是指利用远程控制技术,在目标系统的缓冲区填充超过其预设容量的内容引发数据溢出,导致系统放弃该指令而执行入侵者的指令。
3.3 Fuzzing
此技术又称为模糊处理技术,也叫“黑箱”测试技术。该技术主要特点是测试者对目标数据库系统没有任何事先了解,仅通过对目标系统注入错误数据的手法开展测试,通过系统对此注入行为的反应发现其中潜藏的缺陷或漏洞。该技术主要针对的是互联网上最常用的协议如HTTP、FTP、SMTP、POP3等。而利用此技术能够发现的缺陷漏洞可以涵盖SQL、缓冲溢出、脚本攻击、字符串格式化漏洞与泄露在内的各类安全性缺陷问题。
4 结束语
数据库系统安全性测试技术是随着互联网与计算机应用的普及和深入而伴随出现并不断提升的前沿技术。这一技术不仅在于维护数据与信息安全及使用人的切身利益,更有助于促进整个网络与信息技术的不断完善与进步。数据库系统安全性测试技术的应用需要区分目标与对象的性质差异,选择最具针对性的内容与形式开展测试,并在不断提高技术适应性的基础上实现系统安全性的进一步完善。
参考文献
[1]白雪.试论Web应用系统的安全性测试技术[J].网络安全技术与应用,2013(04).
[2]张勇.基于规格说明的组件安全性测试技术研究和实现(硕士学位论文)[D].信息工程大学,2012(07).
作者介
庞丽英(1986-),女,山西省朔州市人。硕士学历。现为中北大学朔州校区助教。研究方向为数据库。
篇3
【关键词】 电热水器 技术整合 综合智能系统 自动测试 数据采集 实时监控
1 引言
根据国家发改委、质验总局和认监委2008年第64号公告要求,从2009年3月1日起,所有市场上销售的储水式电热水器必须加贴能效标识。为适应形势发展,更好更快地为生产企业提供技术服务,必须要尽快建立电热水器节能及安全检测设备和检测技术。
国际上的能效测试技术不尽相同,一般采用24小时固有能耗损失来考核电热水器的能效。但其缺点是测量复杂,耗时长,测试费用高,不适合于国内的测试环境。国内由于标准刚刚实施,生产的仪器存在检测功能单一分散、自动化程度低、占用空间大、价格高昂、操作繁琐等缺点。因此,设计研发一种集能效检测和安全性能检测于一体、设备小型化、节能低噪型、性价比较高的智能综合测试系统是十分必要且紧迫的,同时也符合当前技术趋势的发展。
2 实验原理
本测试系统依据下列标准的要求而设计:
GB/T 20289-2006 储水式电热水器;
GB 4076.12-2006 家用和类似用途电器的安全 储水式热水器的特殊要求;
GB/T 12113-2003 接触电流和保护导体电流的测量方法;
GB 21519-2008 储水式电热水器能效限定值及能效等级;
本系统分别由以恒温水槽(#1罐)为核心的能耗测试装置和以压力罐(#2罐)为核心的压力测试装置组成。电气系统以西门子S7-200CN型PLC可编程控制器为主机,以嵌入式一体化工控机TPC1063E触摸屏作为人机界面。触摸屏通过RS-485接口采集多功能电量仪表测得的电压、电流、频率、功率、电能等参数并传给PLC。根据测试要求设计一个10KW专用稳压电源为热水器供电,其输出接电能表,电流经互感器送入电能表。漩涡泵由固态继电器控制,而固态继电器输入信号变压器、整流桥和电容提供。防电墙测试由专门设计的漏电检测单元实现。测试过程的温度数据通过串行通讯接口送给笔记本电脑。电脑里测试软件基于VISUAL BASIC设计,将收到的数据自动存入EXCEL表格。
3 实验装置和自动测试模块设计
本装置是将能效限定值、节能评价值、能效等级、安全等多项检测功能集成一体的电热水器节能及安全综合智能测试系统的试验设备。能耗测试模块界面如图1所示。特点如下:
(1)采用技术整合的手段,把能效、耐水压、电参数、防电墙检测整合到一体。利用人机分离计算机进行控制、操作试验,数据采集系统实时记录产品的多点温度、水温、水压、流量、电参数等数据进行记录并可存储。通过高精度数据采集、处理、分析及控制测试系统,实现了测试过程的智能化,大大提高了试验的效率,而且降低了操作人员的工作强度(如图1)。
(2)本装置采用在线仪器控制系统,实现供水系统的二合一。增加的“防电墙”功能的测试模块,实现了直接读取试验用水电阻率、温度、泄漏电流等功能。原先的防电墙性能试验是采用泄漏电流测试台单一进行试验试验方式单一,试验样品需多次进行重复灌水。现在采用集成试验方式,在热水能耗性能测试试验期间,当水温升至25℃左右时,直接切换到防电墙性能试验模式,试验方便准确,缩小试验周期。
(3)动态图像显示分析系统。使该系统具有自动高速测试并适时显示热水器整机工作曲线及数据的功能。根据曲线自动对被测热水器各项性能指标进行标准化分析,得出最终的热工性能指标参数,适时显示并自动进行合格与否判定。目前的类似设备都要对得到的大量数据通过人工计算才能得出结论。
(4)采用水冷系统设计,节能环保。较国内热水器能效检测设备采用的风冷机组,水冷不但冷却效果更好,而且噪音更低且做到冷却用水循环利用,有效做到了测试环节的节能环保。
(5)选取合适的温度传感器、信号放大器和数据采集卡搭建数据采集模块,确保能耗数据采集精度。
(6)利用虚拟仪器开发软件开发数据采集、处理、分析及控制测试系统。
(7)采用超声波水位传感器,多层次水位控制,缩短水温达标时间,提高检测效率,节约用水量,在0~200L范围内随意设定试验用水的容量,来实现多层次水位控制的目的,缩短水温达标时间,提高检测效率,节约用水量,环保节能。
(8)内胆压力测试系统。原先脉冲压力寿命试验都采用直接增压泵脉冲方式为储水式电热水器增泻压,试验增泄压的频率达不到高频率要求。本测试系统采用压力罐气压稳压方式保持试验用水的试验压力,水泵仅提供压力罐的试验用水,而不是直接作用于电热水器,经过电磁阀自动充泄转换压力管路,缩短单次脉冲压力试验周期和水压的误差,减少增压水泵的启动次数,提高试验的效率。脉冲压力寿命测试模块界面如图2所示。
此系统整合优化了能效检测和安全性能试验台;数据采集、处理、分析及控制实现全过程智能化;增加“防电墙”功能的测试模块;动态图像显示分析系统;采用水冷系统设计和内胆压力测试系统;采用进气出水和多层次水位控制方法,缩短水温达标时间,保持水压、水流、温度的稳定;耐水压测试与能耗检测一体两路。通过各项指标的在线检测,实现人机对话。
4 结语
该试验设备用于测试电热水器电参数性能测试、储水容积测试、能效性能测试、防电墙性能测试、高压承压能力试验、脉冲压力寿命试验,该测试系统采用技术整合的手段,把能效、耐水压、电参数、防电墙检测整合到一体,互不干扰,改变了行业目前内只能单独检测某一项目的现状。为企业进行电热水器产品质量控制提供有力手段,又为企业节约了购置多套设备的成本,具有推广意义。利用PLC技术,自主研制了检测控制和数据处理分析软件,实现了在线检测过程的实时监控。系统具有操作方便、检测效率高等特点,创新性好,其能效检测自动化技术达到国内领先水平,填补了国内空白。
参考文献:
[1]阮德生.自动测试技术与计算机仪器系统设计.西安:西安电子科技大学出版社,1997.8-11,235-236.
[2]彭其圣,彭建盛.基于GPIB总线技术的I/O接1:3控制系统设计.计量与测试技术,2005.第4期:29-30.
[3](美)William Buchanan.PC接口通信与Windows编程.北京:中国电力出版社,2001.276.
篇4
关键词:MBD;模型检测;NuSMV;规约
中图分类号:TP368.6文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)09-2028-02
无论从哪个方面来看,近年来已大量的用于商用和军用对安全性要求极高的密码协议软件,其大小和复杂性呈指数级增长。当前的验证方法已经不能有效的应对下一代密码协议软件。一些新的验证过程被发展增加分析技巧的测试,例如形式化方法。这些方法将帮助密码协议软件以一个合理的花费来验证从而达到要求的安全级别。
在过去形式化的方法没有广泛的使用主要有以下几个障碍:
1)构造单独分析模型的费用。
2)所构建模型和所设计的软件保持一致性的困难。
3)建模和分析使用一些不为大家所熟悉的符号。
4)没有足够的工具来应对工业化的问题
广泛传播和使用的MBD工具正在扫除前三个障碍。MBD倾向于使用占统治地位的描述(经常用图型)建模语言,这就使得实际的系统被构建之前可以在仿真的环境下执行。使用这样的建模语言允许工程师创造一个系统模型,在他们自己的桌上执行。更进一步工具现在发展到可以把设计模型翻译成分析模型从而可以被形式化的方法工具所检验,结果会返回到原始的模型等号中。这个过程支持原来的建模成果并且允许工程师在他们的领域用他们所熟悉的符号。
快速提高分析算法和由摩尔法则所预言的CPU性能稳定提升而价格下降正在消除第四个障碍。更快的算法和更便宜的硬件意味着在十年前不能分析完成的任务现在只是一秒钟的事情。
1 模型检测
模型检测机有着高度的自动化,要求很少或不要求使用者的交互。一个模型检测机将考虑每个可能的状态和输入的组合来决定是否满足系统所要求的一系列的属性。如果其中有某一个不满足,模型检测机将会给出一个反例来显示那个属性是怎么样违反的。
这里有许多类型的模型检测机,每一个都有自己的长处和短处。我们有以BBDs为基础的模型检测器NuSMV可以分析超过10的120次方空间。以可满足性数模理论(Satisfiability modulo theoryies SMT)为基础的模型检测器例如SAL和Prover使用一种归纳的形式能自动的证明模型所持属性。这允许检测器可以处理很大级别的模型,甚至包括无限状态空间模型。暗示的状态模型检测器例如二分图(Binary Decision Diagrams BDDs)存取每一个经历的状态的代表符号。这样暗示模型检测器可以允许处理比明示模型检测器要大得多的状态空间。明示的状态模型检测器例如SPIN直接执行形式化模型并且存储每一个经历的状态。在一些情况下这使得以SMT为基础的模型检测器比明示或暗示状态空间模型检测器更难使用。
发展更有效率且更强算法的模型检测是当前研究的一个热点。在过去的十年我们已经取提了很大的提高,分析模型所要时间我们已经减少了几个数量级,且大大提高了可以分析模型的尺寸和复杂度。摩尔法则更进一步提高CPU的频率且价格更低使我们桌面电脑有更强的能力。所在这些都意味着更强大的模型检测工具可以为工程师所得到来分析工业级的规模的问题。
2 验证过程
在以分析为基础的验证过程,我们一般认为对于一个特定的子系统有功能相关的要求。环境假定和约束限定了执行的环境。属性限定了子系统的行为(输出值或状态变量),该行为必须保证在指定的假定环境中所在的系统状态可以达到。属性其实就是一个简单且精确的反映其我们将要分析的系统需求的规约。
在需求被详细说明成待检验的属性,模型已经被构建来执行需求,这时形式化的分析可以开始了。模型被翻译成模型检测工具所认识的语言然后检验其属性。模型检测器然后执行其分析得出结果,要么报告属性是正确的,或提供一个反例来说明违反了其属性。
使用模型检测器的一个优点就是如果违反了属性可以产生一个反例,该反例可以确切的显示属性是怎么样违反的。这就给开发者提供了一个指导,即什么错了怎么样去改正它。仅仅通过模型检测器的输出对于一个大的系统是非常困难且很需要时间去判定错误的根本原因,但仿真的MBD工具这时就可以来重放其反例。
当一个反例被发现的时候,要采取正确行动来改正它。产生反例的原因可能是下面当中的其一:
1)需求错误
2)模型错误
3)属性形式化错误
4)不正确或丢失子系统的不变量
在实际中模型检测器从一组违反属性中可能产生一个在真实环境中没有意义的一个反例,即产生的反例在真实环境中不可能发生的。为了去掉这些在真实系统中不可能的反例,有时需要一些环境的约束。这些约束作为一个精确的环境假设的描述.
3 NS协议实际应用
我们最初的尝试是使用该方法应用在一个实际的例子是Needham-Schroeder(NS)协议是使用密钥分发中心KDC(KeyDistribution Center)实现认证的经典协议. 对称密码体制NSSK协议按功能划分为两个部分:获取共享密钥和双方身份认证。协议分析前提:完善保密(perfect encryption)前提,即协议采用的密码算法是完善保密的;参与协议运行的主体除了诚实的合法用户外,还有不怀好意的入侵者;入侵者的知识与能力,即使不知道加密部分的内容,也可重放他所看到的任何消息。
NS协议模式逻辑非常适合使用我们的翻译框架来和形式化的模型检测器例如NuSMV来分析。我们分析其模式逻辑由五个模式转换图,总共10个模式中,51个事件,85个转换。每一个模式图中一个状态的改变会至少影响一个,经常是多个别的模式图。即便每个单个的图可以直接的理解,但能抓住图之间的交互是非常困难的。
分析其早期模式逻辑的规约我们发现了3个错误。其中3个错误中的2个我们发现如果用传统的方法如测试方法是不能发现其错误的。
用这个分析方法其中一个主要优点当需求仍然在开发阶段的时候我们在研发过程早期就可以进行分析了。
4 结束语
当前的研究主要集中进一步扩大模型检测器能有效应用检测模型的范围。我们的框架可以处理整型和定点数的类型,但新的分析方法需要要能处理更多的数据类型,如浮点数和非线性方程等。从分析算法的角度SMT模型检测器显得有非常好的前途。
随着MBD工具的越来越流行,模型检测器的功能越来越强大,使得形式化验证成为商业的实际应用。这解决了主要障碍中的一个,即在软件工程师所用的商用模型工具和已经存在的形式化验证工具架起了桥梁。这就让模型检测可以整合到开发过程从而模型可以自动分析,且不用付出很大的努力。
通过所做的一些检测案例我们感觉模型检测有很大的实际应用前途。我们可以在开发早期发现且改正设计错误,其中很多错误是通过测试是很难发现的。在研发早期消灭错误可以大大地减少整个软件开发的费用。
参考文献:
篇5
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA111802);国家自然科学基金资助项目(51105137);湖南省自然科学基金资助项目(11JJ4034)
作者简介:白中浩(1978-),男,河南睢县人,湖南大学副教授,博士
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摘要:建立了一款置于汽车后排中间位置的内置式儿童安全座椅模型,采用MADYMO与LSDYNA耦合的方法进行仿真计算,并对该模型进行滑车试验验证.首先对无扶手、面式扶手、杆式扶手以及面式扶手及侧翼相结合的4种不同类型的座椅进行侧面碰撞仿真试验,其次对扶手高度不同的座椅模型进行侧面碰撞仿真试验,最后对仿真结果进行对比分析.结果表明,扶手能限制儿童乘员从座垫滑落而有效避免安全带约束儿童颈部造成的窒息死亡,侧翼能有效保护儿童乘员的颈部和胸部,侧翼和扶手组合式儿童安全座椅模型保护效果最好;扶手高度适中的座椅能对儿童乘员提供最好的保护.
关键词:内置式儿童安全座椅;儿童乘员安全;侧面碰撞;仿真
中图分类号:U463.836 文献标识码:A
Research on the Side Impact of Builtin Child Safety Seat
BAI Zhonghao,CHENG Shenghua, CHEN Yafeng
(State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body, Hunan Univ, Changsha, Hunan410082, China)
Abstract:A model of a builtin children restraint system was set up. The method of coupling between MADYMO and LSDYNA was used in simulation and a sled test was adopted to validate this model. First, side impact simulations were carried out respectively for vehicle seat without armrest, with different types of armrests and the combination of armrest and lateral flank. Then, an analysis of the influence of the different heights of armrest for children was done through other side impact simulations. Finally, the simulation results were analyzed. The results show that the armrest can prevent the child occupant from slipping out of the seat cushion so as to avoid suffocation death caused by neck bridled, while lateral flank can protect children's neck and chest effectively. Vehicle seat with the combination of lateral flank and armrest can provide the best protection for children in all types. The results also show that the seat with moderate armrest height can provide the best protection for children.
Key words:builtin child safety seat;child passenger safety;side impact collisions; simulation
从2014年9月1日起,国家将对儿童安全座椅实施强制性产品认证(CCC认证),对儿童安全座椅提出了更高的要求.内置式儿童安全座椅不仅能够有效降低儿童安全座椅的误用率,而且适用于较宽年龄范围的儿童[1].
目前,内置式儿童安全座椅已得到一定的应用,如Volvo部分车上应用的儿童安全座椅和国内任锡娟等[1]设计的集成式儿童安全座椅,其形式主要为座垫高度的调整,适用于3~12岁儿童乘坐,同时,当座椅放置最低点时,又不影响成人乘坐.内置式儿童安全座椅由于座垫高度以及座垫深度的变化等能够对正面碰撞中不同年龄的儿童都具有较好的保护[2].然而,相对于普通儿童安全座椅,内置式儿童座椅缺少头、肩部侧翼以及扶手挡板,若采用三点式安全带而放弃五点式安全带,则不利于侧面碰撞工况下儿童乘员的保护.另外,采用三点式成人安全带,儿童在碰撞中和碰撞后易造成颈部勒伤或窒息死亡[3].国内外对儿童安全座椅已经有较深入的研究,如Klinich等[4]研究了汽车儿童座椅座垫长度、腰带形式等对儿童防护影响.杨济匡等[5]对侧面碰撞中儿童乘员约束系统与安全气囊匹配进行多目标优化提供了一种新方法.这些研究主要是针对普通儿童安全座椅,其产品已比较成熟.对于内置式儿童安全座椅,还处于研制和实验阶段,由于座椅形式和放置位置等差异,2种儿童座椅的影响因素并不相同.白中浩等[6]对3种独立碰撞工况下的无扶手座椅模型进行参数优化,在侧面碰撞工况中,选取头、胸部伤害值进行参数优化.
本文建立一款置于后排中间位置的内置式儿童安全座椅模型,采用MADYMO与LSDYNA耦合方法[7]仿真计算并对该模型进行滑车试验验证,对4种不同形式的座椅在侧面碰撞工况下的儿童假人响应进行仿真对比分析.其次,选取对儿童保护最好的侧翼及扶手组合的座椅模型,对座椅扶手高度进行调节,分析其对儿童乘员的影响.
1内置式儿童约束系统仿真模型
1.1仿真模型的建立
本文采用前处理软件HYPERMESH和多刚体软件MADYMO建立座椅有限元模型和儿童约束系统,并使用LSDYNA软件与MADYMO软件进行耦合计算.座椅有限元模型主要包括座椅骨
架、座垫以及座垫高度调节机构,为提高计算效率,本文未对儿童座椅两侧座椅建模.该有限元模型共计56 562个单元,其中壳单元46 077个,实体单元10 130个,梁单元101个,刚体单元254个.多刚体假人为MADYMO中自带的P6儿童假人,并在MADYMO中建立有限元安全带,安全带材料为弹性各向同性材料.采用预模拟的方式对假人初始位置、座垫的初始变形以及应力进行设置,并对安全带状态进行预模拟.
采用有限元和多刚体耦合的方法能结合两个软件优势:一方面能够利用LSDYNA准确模拟座椅变形的特点;另一方面,发挥MADYMO软件中假人的计算精度高、效率高和数值稳定的特点.实物模型和仿真模型分别如图1所示.
1.2仿真模型的验证
在湖南大学汽车碰撞试验室进行了滑车碰撞试验,并采集了儿童假人头部和胸部的三向加速度以及滑车车身加速度.将试验获得的滑车车身加速度施加于仿真模型的假人上,通过调整各项参数与试验一致后,获得假人响应加速度曲线.
由图2试验与仿真曲线的头胸部加速度曲线可知,在仿真最后阶段曲线有一定的不同,这主要是由于试验中座椅支撑失效而造成的头胸部加速度的第1个小峰值或曲线延迟下降,对假人伤害值无影响,因此仿真中未模拟.经计算,假人头部伤害值HIC36 ms误差为1.65%,胸部3 ms加速度值误差为1.9%,证明仿真模型具有较高的精度.
1.3实车加速度曲线获取
为更好地模拟儿童安全座椅在实车碰撞中的情况,本文利用某款车型在侧面碰撞获取的后排座椅的加速度曲线(如图3所示).实车碰撞速度为50 km/h,碰撞试验按照ECER95法规要求.
将试验获得的加速度曲线施加到儿童乘员身上,方向与实车碰撞方向相反,然后对建立的多个不同类型有限元模型进行对比仿真分析.
2座椅形式对儿童乘员的影响
2.1仿真试验的设计及假人损伤参数的选取
现有内置式儿童安全座椅多为无扶手和侧翼式(如图1所示),而普通座椅的扶手主要包括2种类型,杆式扶手和面式扶手,侧翼只有一种类型即面式.
由于内置式儿童安全座椅在设计时考虑成人的乘坐舒适性以及外观,因此其扶手及侧翼采用无倾斜角的伸缩式.通过参照传统儿童安全座椅,本文设计了4款不同形式的座椅,并对这4种座椅进行仿真试验和对比分析.不同类型座椅仿真模型及4种不同座椅的类型见图4和表1.
4组仿真模型参数中,只有面式扶手及侧翼形式不同,其余参数均相同.面式扶手及侧翼的材料为硬质塑料,在LSDYNA软件中采用24号材料.根据人机工程学原理,扶手设计的关键尺寸是扶手的高度和间距,这取决于两肘之间的宽度、肘部平放高度及人体宽度[8].扶手的高度一般取儿童上臂自然放置时的高度,本文针对六岁儿童的保护,故设置为125 mm.据儿童两肘宽度,设置两扶手间距为270 mm.
与成年人相比,儿童头部重量相对自身体重所占比例较大.成年人的头部仅占整个体重的6%,而婴儿的头部重量相当于全身重量的一半,3岁和6岁儿童头部的比重,分别为整个体重的18%和16%.儿童心脏在胸腔中占有的比例大于成人心脏在胸腔中占有的比例.儿童从3岁至青春期,颈部发育不完全,其颈部软骨是一个逐渐骨化的过程,肌肉和韧带也未完全形成[9],因此儿童乘员若不正确使用约束系统,在发生事故时很可能导致颈部损伤风险的增加.因此,本文主要选取头部、胸部和颈部的伤害作为儿童伤害的主要评价指标,同时选用头部Y轴位移(以假人头部重心位置面部正前方为X轴,左方为Y轴,正上方Z轴)作为参考.另外,由于本文模型中采用三点式安全带,易导致儿童产生“座椅带症状[9]”损伤,因此选用臀部加速度作为参考评价指标.
2.2仿真试验结果
仿真计算后,在MADYMO中提取假人头、胸、骨盆加速度曲线、头部Y轴位移和颈部Nij曲线,进行滤波后,结果分别如图5~图9所示.截取头部Y轴位移最大时仿真动画的图片,如图10所示.为更好地对比儿童假人的伤害,分别对头、胸、骨盆加速度曲线、头部Y轴位移以及颈部Nij曲线进行计算,得到假人头部损伤准则HIC36 ms、胸部3 ms加速度,骨盆最大加速度apmax、头部Y轴最大位移Dmax以及最大Nij值如表2所示.
2.3仿真试验的结果分析及结论
2.3.1无扶手仿真结果分析
由表2中仿真1的结果可知,6岁儿童的头部HIC36 ms的值为205,远远小于人体的耐受限值1 000,这是由于内置式儿童安全座椅位于后排座椅中间,儿童假人头部未与车内饰件发生碰撞接触;胸部3 ms加速度值小于耐受限值60 g,但其值仍较大,易对儿童乘员造成伤害,这是由于对只有安全带的假人进行约束且集中于胸腹部从而导致其值较高;颈部损伤值Nij小于耐受极限值1,但其值仍较大.本文采用的是6岁儿童假人,对于年龄更小的儿童,由于其头部占身体比重比较大且颈部更脆弱,易造成致命伤.另外由动画结果(图10)可知,碰撞中,儿童假人颈部被安全带勒住;碰撞后,儿童假人从安全座椅座垫滑落,颈部仍被安全带勒住,易造成窒息死亡[10].结论:本文采用的内置式儿童安全座椅对儿童的伤害主要集中于颈部和胸部,且易造成窒息死亡,而头部伤害较小.
2.3.2有无扶手的影响分析
通过仿真1与仿真2和仿真3的结果对比可发现,对于有扶手的座椅,假人头部HIC36 ms值、胸部3 ms加速度值、骨盆加速度值均增大,颈部Nij值略有减小或不变.通过对比动画结果可得,扶手的增添限制了假人臀部的偏移,同时导致儿童身体侧倾使头部Y轴最大位移Dmax变大.与无扶手时身体能够整体侧移相比,假人头胸部与臀部的相对位移变大,因而导致头、颈、胸部伤害值均增大.但由动画(图10)可知,儿童假人未从座垫滑落,但在碰撞过程中颈部仍旧被勒住,可在一定程度上避免安全带勒紧造成的窒息死亡.但对于其他位置的儿童安全座椅,扶手的添加限制假人的移动从而避免假人与内饰件的碰撞,因此保护效果具有差异.结论:针对本文中的模型,座椅扶手的添加可能会对儿童乘员造成更严重的伤害,但能够有效避免安全带勒住而造成的窒息死亡.此结论只适用于后排中间位置内置式座椅,对于其他位置的座椅,影响效果需进一步研究.
2.3.3扶手类型的影响分析
仿真2与仿真3中座椅扶手分别是面式扶手和杆式扶手,由仿真结果可得,其头部HIC36 ms值、胸部3 ms加速度值、颈部Nij值都比较相近,但杆式扶手的骨盆加速度峰值特别大,达到93 g,结合动画分析可得,由于假人腰部被扶手限制,而臀部未被限制,致使其骨盆加速度峰值增加.由于儿童腰椎未发育完全,假人只有腰部被杆式扶手限制,致使腰腹部所承受载荷较大,易致伤害.结论:杆式扶手易对儿童腰部产生伤害,面式扶手相对于杆式扶手对儿童假人的保护具有更好的效果.
2.3.4侧翼扶手组合的影响分析
仿真4是具有面式扶手以及侧翼的座椅类型.与仿真1结果对比可发现,其头部加速度在50 ms时与侧翼发生碰撞,造成头部加速度增加较大,其HIC36 ms为293,但仍远远小于耐受极限,因此可以不考虑其增加的影响.由于具有侧翼的防护,头部Y轴位移减小较多,颈部Nij明显减小至0.415,对儿童颈部保护提供更好的效果,同时胸部3 ms加速度值也有一定程度的减小.儿童假人未从座垫滑落且碰撞中未发生颈部被勒住情况,有效避免儿童的窒息死亡.由于扶手和侧翼的增加,该内置式儿童安全座椅的结构会更复杂,会增加座椅的成本.结论:具有侧翼和扶手的座椅类型不仅能够对儿童颈部和胸部提供更好的保护,而且能够有效避免安全带勒住而造成的窒息死亡,但结构较复杂,成本较高.
综上所述,不同类型的座椅对6岁儿童乘员的颈部和胸部保护效果由好到差:侧翼与扶手组合式>无扶手式>杆式扶手/面式扶手;对6岁儿童的颈部勒住而造成窒息的有效避免,由好到差:侧翼与扶手组合式>面式扶手/杆式扶手>无扶手式.由此可知,扶手的作用主要在于限制儿童乘员从座垫滑落从而有效避免安全带勒住儿童颈部而造成的窒息死亡,侧翼的主要作用在于保护儿童假人颈部及胸部.具有侧翼和扶手相结合的儿童座椅能对儿童乘员提供更好的保护.
3扶手高度对儿童乘员的影响
具有侧翼和扶手相结合的儿童安全座椅能更好地为儿童乘员提供保护,因此选用此种类型的座椅模型进行进一步研究.扶手的高度对假人的臀、胸的运动状态具有较大的影响从而影响头颈部的伤害,因此本文主要研究扶手高度对儿童乘员的影响.
将儿童座椅的扶手高度分别设置为80,100,120,140和160 mm,对应仿真编号分别为5,6,7,8,9.在侧面碰撞试验中,假人的头部HIC36 ms值较低,而臀部的伤害一般较小,因此主要考虑胸部和颈部伤害.仿真结果经计算后获得假人胸部3 ms加速度值及颈部Nij值,见表3.假人胸部3 ms加速度值及Nij值随扶手高度变化情况伤害值及其拟合曲线如图11所示.
仿真5~9中儿童假人胸部3 ms加速度值及颈部Nij值随着扶手的增大先减小后增大,胸部3 ms加速度值在扶手高度为142 mm时,伤害最小,颈部Nij值在扶手高度为113 mm时,伤害最小.结合仿真动画可知(如图10(a)效果相似),扶手高度太低,儿童乘员腿部从扶手上部越过,对假人的限制作用减弱,导致假人胸部及颈部伤害增大;扶手高度过高时,对儿童假人的限制作用较大,缺少缓冲,导致胸部和颈部伤害变大.另外,扶手高度过高,不便于儿童乘坐.
综上所述,扶手在高度适中时(110~140 mm),即能对6岁儿童乘员的胸部和颈部都能够提供较好的保护,又便于儿童乘坐.
4结论
1)本文采用多刚体软件MADYMO与有限元软件LSDYNA耦合的方式进行仿真计算,能够有效利用有限元座椅变形的精确性以及MADYMO在对假人计算时具有精度高、效率高和数值稳定的特点.
2)在现有的后排中间内置式儿童安全座椅的基础上,对原座椅形式、面式扶手座椅、杆式扶手座椅以及面式扶手及侧翼相结合的4种类型内置式儿童安全座椅进行侧面碰撞仿真分析,根据儿童假人各个部位的伤害分析其原因和结论,最终得出:扶手能够限制儿童乘员从座垫滑落而有效避免安全带勒住儿童颈部造成的窒息死亡,侧翼能够保护儿童乘员的颈部和胸部,扶手与侧翼组合的座椅能够对儿童提供最好的保护.
3)对于选用侧翼和扶手相结合的座椅结构,对不同扶手高度的模型进行了对比仿真分析.最终结论:扶手高度适中的座椅能对儿童乘员的胸部和颈部都提供较好的保护,且便于儿童乘坐.
参考文献
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篇6
“互联网+”时代企业面临的信息安全威胁
阿里巴巴公司曾统计了国内企业开发的上万个手机应用,“结果表明,86%的应用都存在着安全漏洞,40%的应用可以被植入病毒或者广告。而根据2014年6月美国战略与国际研究中心的报告显示,全球范围内90%的企业曾经在过去一年中遭遇过网络安全问题,而每一年由网络犯罪所带来的经济损失已经超过4450亿美元。“互联网+”要求企业业务高度互联互通,云服务、移动互联网、大数据、物联网等等这些新的网络现象使得“互联网+”时代的信息安全形势更加严峻。
1. 大数据呈井喷发展为企业信息安全带来隐患。
在“互联网+”时代,大数据在存储、处理、传输等过程中面临诸多安全风险,增加了隐私泄露的风险,实现大数据安全与隐私保护较以往其他安全问题更为棘手。非结构化数据已成为大数据的主流形式,而目前已经成熟的关系型数据库无法支持非结构化的大数据信息存储,关系型数据库中的隐私保护和用户访问控制等技术也无法在大数据管理中应用。同时,大数据来源的多样化也给企业信息安全带来了隐患,这些数据具有很强的开放性,海量数据随时通过网络汇聚,使用传统的存储和管理方式将会无法适应需求,容易导致数据管理混乱。存储设备的更新、管理、防电磁干扰、规划布局等都需要新的设计,企业网络管理员很难对所有数据信息一一进行跟踪保护。如果这些海量信息因为监管不力,就有可能造成企业运营数据、客户身份信息等企业机密信息的泄露。
2. DDoS攻击和APT攻击等威胁企业机密信息
当前,分布式拒绝服务攻击(DDos攻击)和高级持续性威胁攻击(APT攻击)成为入侵企业的主流。DDoS攻击方借助于客户/服务器技术,将多个计算机联合起来作为攻击平台,对一个或多个目标发动DDoS攻击,从而成倍地提高拒绝服务攻击的威力。通常,攻击者使用一个偷窃账号将DDoS主控程序安装在一个计算机上,在一个设定的时间主控程序将与大量程序通讯,程序已经被安装在网络上的许多计算机上。程序收到指令时就发动攻击。利用客户/服务器技术,主控程序能在几秒钟内激活成百上千次程序的运行。APT攻击的原理相对于其他攻击形式更为高级和先进,其高级性主要体现在APT在发动攻击之前需要对攻击对象的业务流程和目标系统进行精确的收集。在此收集的过程中,此攻击会主动挖掘被攻击对象受信系统和应用程序的漏洞,利用这些漏洞组建攻击者所需的网络,并利用0day漏洞进行攻击。在“互联网+”时代,企业的数据隐私更是成为黑客们攻击的焦点,黑客通过恶意电子邮件、SQL注入、僵尸主机、0day漏洞等方式窃取企业机密信息。使得企业信息泄露事件接连不断:2014年3月,携程网出现导致信息泄露的漏洞;5月,小米论坛800万用户资料遭泄露;9月,国外黑客利用苹果公司的iCloud云盘系统的漏洞,非法盗取众多全球当红女星的,继而在网络论坛。
3. 移动安全威胁成为新的挑战
在“互联网+”时代,“携带个人设备办公”(BYOD)为攻击者提供了更多入口,企业需要更加关注移动安全策略。随着智能手机、平板等智能终端的普及,大量的员工的手机、平板电脑开始接入了公司网络,同时员工也习惯于通过移动终端进行工作,他们可能会直接使用手机收发邮件,或者通过微信讨论工作、传递文件。伴随而来的是恶意移动应用程序的增长,黑客可能通过员工移动设备窃取企业隐私。2014年5月,全球最大拍卖网站eBay官网通告,称因数据泄露呼吁其用户更新密码,媒体和用户普遍质疑eBay的安全应急计划是否完备以及是否有效付诸实施,后来调查显示,此次泄密是由于员工登录账号在终端被窃取引起的。因此企业在部署移动应用的时候需制定完善的移动安全保护策略,如智能手机、平板、笔记本等设备中数据信息的加密保护和访问权限。
然而面对在“互联网+”时代如此严峻的信息安全形势,目前我国企业对信息安全投入仍有不足,用户安全意识和安全防护技术水平的提升还有很大空间。部分企业对信息安全的重视不够,尚未建立起明确的企业信息安全目标和策略,缺乏切实可行的信息安全管理体制,从资金、技术和人员投入严重不足,迫切需要得到加强。企业的信息安全是一个系统工程,在这个系统工程中,体现着“三分技术,七分管理”。要加强企业的信息安全保密工作,管理方法和技术手段同等重要,缺一不可。
完善企业信息安全管理制度的对策
应根据企业信息安全保密工作的具体要求建立适合本企业的信息安全保密规定,建立可操作的工作制度。具体包括:
1. 企业秘密信息的分级管理
根据企业秘密的重要程度、知悉范围等,划分企业秘密级别,如企业秘密级、企业机密级、企业绝密级等。并对企业人员及信息设备实行分别归类,规定各类信息设备的处理方法和保护级别。人员根据自身等级明确在使用各类信息设备时的权责,并加强监督,而密级文件只能在具备相应或更高密级的计算机上才能被读取。
2. 企业人员的管理
信息安全保密的管理,首先应加强人员管理,主要是指涉及企业秘密的员工的上岗管理、在岗管理和离岗管理。最核心的是加强教育培训,定期对人员开展信息安全保密形势、防范技术、政策法规等教育,提高员工隐患意识、业务素质及良好作风。同时对信息保密工作的实施成果进行考评,将信息保密工作的结果作为员工年终考核能力的一项关键指标,并明确奖惩机制。
3. 计算机的安全管理
计算机及信息设备的采购、安装、调试、维修、报废等,都应按规定报批,并由企业专门部门统一管理,避免私自拿到市场中的普通维修公司进行维修或数据恢复时导致机密信息的泄漏。计算机应分密级使用,保证密级文件的安全。对于企业非计算机,也应加强管理。非法使用公司网络访问权限访问外网,有很大的可能会导致信息泄漏或者感染病毒等。因此要加强企业计算机网络运行控制的安全管理制度,包括上网审查,权限定义,文件访问、数据库访问以及应用系统访问的口令管理,使用规则等。
4. 移动存储介质管理
应建立涉及企业秘密的移动存储设备的管理制度,涵盖使用,复制,传送,携带,移交,保存,销毁等全过程。采取技术手段,禁止未经许可的移动存储介质在计算机上进行使用。在企业非计算机上使用移动存储介质也应进行注册管理,已注册移动存储介质在企业内网、工作电脑上可正常使用和交换数据;在外网或外部设备时需要密码验证后允许使用;非注册移动存储介质无法在企业内网的工作电脑上使用。因工作需要向企业集团以外的电脑中拷贝电子数据时,需经企业专门部门进行保密审查后方可。
健全企业信息安全保密技术防范体系的对策
根据企业网络与信息安全的实际需求,从各方面加强信息安全保密技术措施,构建系统的信息安全保密防范体系。主要包括:
1. 终端准入
对终端电脑及移动智能设备实行注册管理,接入企业网络时需进行认证控制。只允许已在企业注册、符合安全标准的终端接入企业网络,同时用户需要输入账号及密码进行身份验证,验证成功才允许访问内部信息资源;非注册终端设备及非授权账号不允许接入企业内网。
2.应用管控
对连接企业内网的终端,进行出口认证,加强网络监控和管理。禁止进行游戏、炒股、P2P下载、以及QQ、微信等与工作无关的网络操作,禁止一个账号在多台机器上同时登录互联网。同时在国家法律规定范围内对终端上网行为进行后台监控,必要时对后台监控日志进行审计;禁止访问非工作相关网站或不良信息网站。
3. 监控审计
通过监控审计系统,完整记录企业内网内所有用户访问互联网、收发邮件、电子文件拷贝、电脑操作以及信息系统管理员操作等所有信息传递活动日志,以协助分析判断是否发生信息泄漏以及发生的时间,以便跟踪调查原因。审计工作由专门部门负责,主要包括网络审计、主机审计制度、数据库审计等。
4. 病毒防范
强化反病毒措施,主要包括对网络服务器中的文件进行频繁扫描和监视,在服务器上装防病毒模块,在网络接口卡上安装防毒芯片,在计算机上插防病毒卡,对网络目录及文件设置访问权限,设置防火墙加强网络间的访问控制,以及采用屏蔽等反侦查措施防止他人从电磁信号中分析获取研制或注入病毒的根据。
5. 动态追踪
动态追踪主要包括两个方面。一是要追踪计算机网络窃密技术的最新动态,协助对应防范措施的研究;二是追踪先进的信息安全保密技术措施,并根据企业实际需求考虑是否推进应用。通过动态追踪改进信息安全保密工作,提高企业信息安全保密防范水平。
结语
篇7
【关键词】大型超市;食品安全;监管
大型超市是消费者购买食品的最主要的渠道之一,受公众信赖,但随着一系列食品安全事件的曝光,大型超市的食品安全问题广被公众和媒体诟病,政府部门有必要正视其食品安全的薄弱环节,加强其食品安全管理,并为其他食品经营业态的监管提供有益经验。
一、大型超市食品安全概况
1.大型超市及食品安全概念
(1)大型超市(hypermarket),俗称大卖场,英文叫Genera Merchandise Store,是零售业态的一种。根据我国国家标准《零售业态分类》(GB/T18106-2004)的定义,大型超市是采取自选销售方式,大众化衣、食、日用品齐全,能满足消费者一次性购齐的零售业态。这种业态采用的管理信息系统程度较高,注重自有品牌开发,较易采取连锁经营的方式,其营业面积一般在6000平方米以上,并设有不低于营业面积40%的停车场。
(2)食品安全,完整的食品安全含义是食品之内在成分能够确保使用者对其质量、卫生、营养、人种延续性的要求,不会对人之身心和基因稳定性造成伤害;食品的销售方式不会危害购买者的身心健康,伴随食品销售的各种服务能确保智力正常的购买者不被误导。
2.大型超市食品经营特点
(1)食品销售比重大。在所调查的浦东新区55家大型超市中,食品营业面积均占50%以上,经营食品品种达上万,食品营业额占到超市总营业额的六成以上,部分占到8成以上。
(2)自营食品比例大。一方面是“引进来”,以出租场地的形式引进其他食品经营者,俗称“店中店”;一方面是“走出去”,以OEM(主要为贴牌加工)的形式,建立超市自有品牌,提高价格竞争力。
(3)食品从业人员多。大量基层食品经营者和部分食品技术管理人员的金字塔人员构成,同时存在经销商、厂商的派驻促销人员。
二、保障大型超市食品安全的重要性
1.与民生问题息息相关,受公众关注的焦点
(1)市场占有率高,消费额大。大型超市作为一种现代的零售业态,避免了买卖双方直接面对面的接触,给消费者创造了一个舒适的购物环境。据上海商情FMCG研究中心数据显示,大型超市占整个零售业态销售总额的51%,大有取代传统的百货商店之势。
(2)提供一站式、一次性采购,食品类消费比重高。据《IMI消费行为与生活形态年鉴》和《上海市大型综合超市服务质量市民调查报告》的数据显示,上海居民常去的超市有超过半数为大型超市,市民通常在大卖场选购的食品比重占到所购消费品的88.2%。
(3)与老百姓生活关系密切,成为日常性消费场所。据“关于消费者对于大型综合超市的购物倾向的调查问卷”显示,消费者很少去占32.99%,平均每个月2-3次的占41.04%,每个月去4-6次的占18.56%,每个月去6次以上的占7.41%。
2.与食品问题息息相关,是政府管理的重点
(1)大型超市俨然成为食品问题的汇集地。大型超市是食品安全问题的聚焦点,对于上游生产环节而言,大型超市是其重要的流向;对于流通环节而言,大型超市是销售的主渠道,所有食品安全问题集中在此汇集、爆发、放大。
(2)大型超市业已成为其他食品经营者的风向标。大型超市对于其他食品经营业态影响力巨大,其对标准超市、小型超市(便利店)、超市加盟店和食杂店等有示范引领作用。
(3)大型超市能够为政府监管食品提供完整的监管模本。一方面其食品的种类和数量繁多,涵盖预包装食品、散装食品、乳制品、生猪产品、牛等食品经营项目,另一方面其处食品营销的前沿地带,是食品新兴业态的试验地,因而,对大型超市的监管能够为政府部门开展各种食品安全监管奠定基础。
三、大型超市食品安全的薄弱环节及其原因
1.薄弱环节
(1)对消费者调查反映出的食品安全薄弱环节。据对消费者的问卷调研,在大型超市13大类食品中消费者不放心的头四位依次是,加工熟食、生鲜食品、其他散装食品、速冻食品。
(2)对大型超市调研反映出的食品安全薄弱环节。据对浦东新区55家大型超市的集中调研,大型超市在食品安全管理主要的薄弱环节是:现场制售、散装食品、生鲜食品和温度控制。
(3)对从业人员调查反映出的食品安全薄弱环节。据调研,主要问题为对索证索票和问题食品的后续除之上,如对食品合格证明文件的索取上,超市普遍无法做到按批次索取。
2.原因分析
(1)经济因素。一是大型超市追求高盈利,高进场费,把其经营场地当作自留地,大量引进“店中店”,成为食品管理的顽疾。二是高低不同的“返点率”、“扣点率”造成供应商借码(条形码)情况时常发生,滋生食品管理的隐患。
(2)管理因素。一是五花八门的超市行规,过于死板的内部规定和行业规定使食品安全存在隐患;二是相互角力的管理层,如品控和采购部门,造成食品安全服从于企业盈利;三是流动性大的基层员工,从业人员的频繁流动,使超市方难以实施有效培训和落实食品安全制度。
(3)食品产销方式变革引发的新问题。追求多业态,新经营模式相继出现。大型超市向市场化转变,经营业态日趋复杂。
(4)政府监管效能低下。目前政府监管多基于举报人举报的就事论事监管,缺乏以现有的人力资源状况,监管力量明显不足,实现有效监管确有难度。
(5)社会管理未形成合力。行业组织及消费未发挥相应作用,缺乏必要的社会监督和引导。
四、对大型超市实效能化监管的策略
1.加强对连锁超市(卖场)总部的监管
无论是从供应商的选择、食品储运及配送、食品冷链控制、加盟店管理等关键环节,还是索证索票、临期食品管理、过期食品销毁等自律制度的建立并执行,总部都责无旁贷,且大有可为。针对目前超市总部游离的现状,应全面梳理大型超市总部,并建立网络平台,建立政府与大型超市总部及其门店的实时联系网络。
2.加强对超市食品安全管理的规范性文件建设
政府部门也可以结合工作需求和监管实际,建立专门针对大型超市食品安全管理的操作规范,作为监管指南。同时尝试建立食品安全突发事件媒体应对预案,加强与媒体的沟通,建立畅通有序的双向交流机制,为消费者传递正确的食品安全理念。
3.健全食品安全监管信息机制
这是政府信息公开的需要,公众有权知晓包括流通环节食品质量监测信息在内的监管信息;也是政府部门监管职责的履行轨迹,有助于权力机关、媒体、公众等行使监督权;同时,可以提高监管信息的分析利用。
4.指导大型超市建立与《食品安全法》相适应的超市食品安全制度
引入HACCP等食品安全管理体系,并加强以下制度的建设:一是建立食品市场准入制度和食品安全控制体系,提高供应商入市门槛;二是建立食品监督管理制度,设立独立的食品安全管理部门,建立不合格食品处理、商品质量巡查、信息公示等制度;三是建立食品质量应急预案制度,提高突发事件的应急处理能力。
5.在大型超市推广建立溯源系统
针对目前食品条形码无生产日期等基础信息的现状下,有条件超市可先行研发带有生产日期、保质期、产品性能的追溯体统或食品管理系统,逐步建立并完善食品的身份证辨识系统,便于食品的信息化管理和全链条管理。
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篇8
【关键词】智能变电站;运行;检修
近几年,随着智能化电网的建设,不少智能变电站陆续建成投入运行。而变电站智能化是智能电网的节点,必将在变电站未来发展扮演重要角色。
1 运行工作安全策略
1.1 运行巡视、监视
传统变电站设备信息,特别是保护信息有限。智能化变电站中智能设备可直接与监控后台通过IEC 61850 规约进行数据通信,网络设备的优越使保护信息能及时传送,信息量也极大的增加。信息的全面利于异常及事故分析,但也易刷屏,干扰运行方监盘。
可采取措施:做好监控后台信号分级分类,把重要信号做成光字牌,运行重点监视;智能告警窗口,可对监控系统作智能分析,并通过分析数据来辅助运行决策;未复归信号能智能告警或设专门窗口;检修设备试验中的干扰信号,用“检修态”屏蔽,检修报文不触发音响告警,不影响正常监盘工作。
1.2 倒闸操作
在满足程序和遥控操作的前提下,智能化变电站一、二次设备程序化操作可在监控后台预设操作对象、顺序、条件,后台自动批操作,提高运行效率,降低工作强度,同时,最大程度降低人为失误造成的事故。但也有缺点:程序化票库维护量大,倒闸人为失误可能会转移到程序化操作建立和维护票库的过程中;控制一次设备程序化,校验后台执行成功与否只能靠作设备遥测和遥信,需解决一次设备不到位和二次辅助接点不可靠。
对于程序化操作票库维护量大,需开发可靠安全、易上手智能开票系统,经可视化图元来开票建立和维护典票库,系统自动进行图元数据关联,省去人工配置,避免人工操作发生对象的错误。同时,在典票库上经过监控系统进行安全防护设置,避免因为系统故障造成丢失或不经意修改。运行管理上制定程序化操作典型票维护规定,检修管理上明确可能影响程序化操作典票库的种类及校验方法。
执行一次设备遥控操作,根据遥测量或遥信量作操作后识别。由人工在现场对非GIS 设备作一次设备核对。如果技术成熟及条件允许,可用固定摄像头、智能机器人等图像识别技术判断设备操作到位与否。执行二次设备遥控后,监控系统依照保护软压板遥信变位信息作校验;切换定值区后,依照保护定值区号作遥测校验。
程序化操作需有转常规操作和急停功能,操作票打印格式能满足常规和程序化操作双要求,现场有程序化转常规操作流程。
1.3 二次设备异常处理
按统计规律,智能终端、保护装置等设备异常可经装置重启消除。所以,为减少异常处理时间,运行方可作初期处理,装置重启尝试恢复设备。此方法对于专业人员第一时间到不了、变电站偏远等有现实意义。同时,“大检修”中运行方也需学会分析和处理简要异常。在装置重启或处理二次设备异常时,专业人员对具体操作要有操作手册或事故预案作指导。异常处理既要符合运行方操作习惯,又要尽量保证重启的安全要求,还要在操作便捷性、可能性上满足。运行方装置异常处理预案须经调度部门、专业部门审核批准,参照执行。
2 检修安全策略
2.1 检修试验
按照调度的指令要求,把保护改成为信号再取下GOOSE 出口压板,以此来从理论上保证检修装置不至于出现误出口跳闸的现象;而对于一些较为重要的保护装置,在保护改信号时,既要取下发送压板,还要将运行设备的接收压板也取下来,由此来保证检修装置即使出现逻辑上的异常也不至于出现误跳运行设备;检修人员断开检修装置GOOSE 网接口,达到物理上的隔离;投“检修态”压板,通过报文检修品质来进行正常设备与检修设备的区分,用好“检修一致”作保护联调。此种方式没有把运行系统与试验系统作隔离,为此则需“检修”态设置高度可靠,装置须让“检修态压板”光耦开入可靠,各厂对检修态处理须一致。
2.2 检修装置的安全隔离
(1)电子式互感器
运行安全:进行调度许可之后,退出与对应交流回路软压板及合并单元相关的保护装置 GOOSE 出口压板,投入合并单元检修压板。对于间隔停电检修,退出检修间隔后母差保护可继续运行;检修安全:如果前置采集模块出现故障,则需要将合并单元与前置采集模块光纤断开;如果合并单元发生故障,则需要将合并单元一直到各保护测控的采样值光纤断开。受到合并单元外多光纤的影响,则需尽可能地不要在合并单元上拔光纤,而在保护处或前置采集模块处断开光纤。
(2)继电保护装置
运行安全:经过调度许可后,可以退出被检修设备对端设备接收压板以及被检修设备的GOOSE出口压板,再投入该设备装置的检修压板;如果被检修设备的GOOSE 出口软压板没有断开。
(4)智能操作箱
运行安全:视检修范围将分合闸出口的硬压板取下来,同时将操作电源拉开,再投入装置检修压板;检修安全:视检修范围将到保护及测控的光纤断开。
(5)测办法操作,则退出被保护设备对端的设备的接收压板,然后再投入被检修设备的检修压板;检修安全:将保护至交换机网络的组网光纤断开,同时视检修范围将保护至智能终端的跳闸光纤断开。
(6)交换机
运行安全:停用受影响相关保护;检修安全: 将交换机上级联光纤或被检修设备的光纤控装置
运行安全:将装置检修压板改成就地操作;检修安全:将视检修范围测控到智能终端的光纤断开。
2.3 检修后恢复
(1)电子式互感器
配置检查:更换合并单元后,检查其输出采样值报文及配置,保证和更换前输出相一致;变比和极性:电子式互感器前置模块一般都有互感器变比和极性配置参数,前置模块更换后,互感器变比和极性都可能变化,需经试验确保正确;恢复安全措施:按标识检修人员将外部光纤修复,密切观察二次设备采样值和通信状态,确保差动保护无差流值,确保采样正常。运行人员将检修压板解下,观察保护没有告警,按调度令投保护跳闸。
(2)继电保护装置
配置检查:保护输出的GOOSE 跳闸报文详细配置需要和原保护保持一致;静模试验:对保护采样值精度、模拟故障、开入状态等的检查,跳闸压板需有效且报文正确;恢复安全:按标识由检修人员将外部光纤恢复,观察智能终端通信和保护恢复,对保护采样值进行检查,以此来保证采样的正常,差动保护不能出现差流值。退出检修压板,投对端接收压板,观察保护没有告警,按调度令投保护跳闸。
(3)交换机
配置检查:从交换机配置单来进行交换机配置的核对,其中有静态 VLAN、1588对时参数、管理地址等;恢复安全:按标识恢复设备光钎和级联光纤,并对交换机端口的运行灯亮及二次设备通信恢复情况作检查,网络采样的检查采样值需正常,恢复有1588对时的检查授时设备功能。
(4)智能操作箱
配置检查:保证智能终端输出GOOSE 报文的详细配置和原先相一致;静模试验:模拟遥控 GOOSE 报文、跳合闸,检验智能终端开出接点动作的准确与否;模拟智能终端开入,检查输出 GOOSE 报文接点动作;恢复安全:按标识恢复外部光纤,观察二次设备通信恢复状况,保证保护测控开关量的正常。复归智能终端动作信号合上操作电源空开,退出检修压板,观察智能终端有没有出现动作、告警信号,按调度令投入跳合闸压板。
(5)测控装置
配置检查:检查测控输出GOOSE 报文详细配置和之前的一致否;静模试验:检查测控开入状态及采样值精度,检查后台监控系统和测控装置的采样值与开关量值是不是一样。进行远方操作的改动,后台遥控,检查遥控 GOOSE报文接点的准确性;恢复安全:按标识恢复外部光纤,对智能终端通信恢复作检查,涉及跨间隔闭锁应正确。将检修压板解下,观察二次设备和后台通讯恢复,作遥控试验。一次设备不停电,遥控可到智能终端。
3 结论
智能变电站作为电力系统新事物,其设备间软压板使用、光纤互联、全新检修机制,让电气安全操作与隔离有新内容。通信、保护、自动化界面交互,对运行和检修人员来说要想满足智能变电站的运维需要,技术能力更需要不断提高。
参考文献:
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阆中古城消防安全形势对策
阆中,是春节文化的发源地,中国四大古城之一。1985年国务院公布阆中为国家历史文化名城;1992年国务院批准为对外开放城市;2001年被授予国家级生态示范市,2004年被评为中国优秀旅游城市。2006年阆中市被联合国地名研究机构正式命名为“世界千年古县”。在“2009全球旅游度假论坛”上阆中被联合国挚友理事会和国际旅游营销协会授予“国际最佳旅游度假胜地”荣誉称号。2010年阆中再次被中国民间文艺家协会授予“中国春节文化之乡”。
阆中古城位于阆中市城区南侧,是阆中的历史城区,也是四川省唯一完整保存下来的古城。其面积约2.1平方公里,是集历史、科技、天文、三国、宗教、民俗和红色文化为一体的国家AAAA级风景旅游区。其建筑风格体现了我国古代的居住风水观,棋盘式的古城格局,融南北风格于一体的建筑群,形成“半珠式”、“品”字型、“多”字型等风格迥异的建筑群体。
一、阆中古城消防安全现状
阆中古城内大部属于明清风貌建筑,其中古院落数以千计,大多属木制结构,多以四级耐火建筑为主,由历史原因形成天然耐火等级低的现状。近年来阆中大力开发旅游项目,游客人数骤然增加,给古城的消防安全防护工作带来巨大压力,消防现状不容乐观。具体问题表现如下:
1、建筑物耐火等级普遍偏低。古城区内建筑多数为木质结构,室内采用木质材料搭建木阁楼及上下楼梯。经多年风吹雨淋,木质材料陈旧风干,有些腐蚀、腐烂。根据科学统计现代建筑的火灾荷载是20kg/m2,而木质建筑的火灾荷载是500kg/m2以上。由于耐火等级低、火灾荷载重,所以火灾风险高,一旦发生火灾事故,处置不及时很容易引发火烧连营,后果不堪设想。
2、营业场所室内消防栓未接入市政管网。古城内原有用水取自于地下水,现居民生产、生活采用市政自来水。因旅游业的兴起,大多数家庭院落被改造成宾馆、餐馆,但其配套设施没有进行相应的改造,部分室内消防栓使用的是居民生活用水,未接入市政管网,导致消防用水流量不够、水压不足,无法满足自防自救灭火需要。
3、古城内市政消防设施维护不到位。近年来因来阆旅游的人数不断增加,商业场所增多,使消防设施损耗加快,增加了消防设施维护的频率。部分市政消防设施不能及时得到维护,造成部分设施蚀锈、损坏等造成消防设施无法使用。
4、不按规定敷设电线、超负荷用电现象严重。近年来,古城内居住人口剧增,导致古城区内生产、生活用电量大增,大功率电器使用数量增多常常超过供电负荷;古城内多数住户、商家私自乱接临时电源线路,不按规定敷设电器线路,甚至未采取保护措施;将插座固定在木板等可燃材料上,容易引发火灾。
5、古院落内存在私搭乱建现象。随着旅游资源的开发和利用,在带来经济效益的同时,也给文物古建筑的消防安全工作带来了新的火灾隐患和问题。一些古城居民为依靠旅游资源增加收入,在古城城区内私搭乱建房屋,开设饭店、商铺,造成防火间距严重不足,消防通道不畅;新建和修缮项目,施工前未经消防审核,竣工后也未经消防验收即投入使用,有些店铺开业后不按规定配置灭火器,所有这些都危及古城的整体安全,不同程度地增加了新的隐患。
6、街道距离长,巷道狭小。古城内因历史原因,街道普遍过长,而进入居民的巷道狭窄,一旦发生火灾,稍大型的消防装备无法携带进入,大大降低灭火效率,同时,也为疏散居民和物资带来极大的困难。
7、居民、商家消防安全意识薄弱。古城的居民和商家大都经济相对拮据,法制意识不强。近年来,虽然加大了社区的消防宣传,但没有真正入脑、入心,大部分居民的消防安全意识仍很淡薄,严重缺乏消防基本常识和火灾预防与自防自救能力。
8、弱势群体的消防安全保护无人管理。古城内有一部分的空巢老人或五保户等弱势人群,这些老人因各种原因都是独自居住,生活心态与常人不同,因缺少关爱而不注重生活上的安全自我防护,容易因醉酒、病卧床上等无人看管的情况时有发生,若此时发生火灾往往无人过问而造成严重事故。
二、古城消防安全对策
针对上述消防安全隐患,结合工作实务,建议采取如下应对措施:
1、纳入消防规划,合理完善消防安全布局。制定阆中市十二五消防规划,将古城消防安全管理作为重要内容纳入编写,从消防道路、消防装备投入、消防设施维护和消防预算经费、多种形式队伍建立、人员配置、商家住户信息化管理、新改扩建筑物审批、日常防火巡查、火灾隐患整治等方面对消防安全工作分计划、分步骤力争在三至五年内完成古城消防安全全面布局。
2、严格管理用火用电。全面加强古城内电器线路、火源使用、变配电实施的监管工作,凡是古城内安装和使用电器设备必须严格执行国家规范,对使用的电器设备和设施要落实专职电工定期检查和维修。电源线穿管布置,并设置控制开关和自动保护装置,做到人离断电;对商家住户严格禁止使用蜂窝煤、液化石油气等容易引发火灾的明火源;坚决杜绝商业、住户随意改变用电功率和使用蜡烛照明等现象;建议对古城内的商家住户以及游客严禁吸烟,打造无烟古城旅游环境。
3、建立消防户籍信息化管理制度。给所有商户和住户量身定做“户口档案”,建立防火登记卡,采用户籍管理的模式,具体到经营性质、建筑面积、灭火设施设备等消防基础资料网络化管理;目前,大队正在以街道、社区划分网格,逐家排查登记信息,全面摸清古城区消防安全底数。切实加强动态监控和长效管理,解决底数不清、情况不明、责任不实、监管不够等突出问题。
4、充分发挥消防小网格火灾防范作用。根据《消防法》第一章第五条规定:“任何单位和个人都有维护消防安全、保护消防设施、预防火灾、报告火警的义务。任何单位和成年人都有参加有组织的灭火工作的义务”。古城应建立健全保安居民商家联防消防队伍,由当地政府纳入财政预算,并建立完善的职责制度,下沉到最基层成为消防网格化的最小单位。结合实际情况可以考虑:一是以主要街道为单位,每条主街干道成立由商家与住户共同建立的义务消防队伍,并配备简易消防器材(如一辆简易推车,车上配备机动泵一台、水带8盘、水枪2支、4KG和8KG灭火器各6具等),采用定时巡逻的制度,对古街道院落进行分组巡逻,提醒其他商家和住户预防火灾,注意消防安全;二是将保安队伍和消防专职队伍合并成保安消防队伍,主要负责古城的灭火救援,消防宣传教育工作,组织义务消防队伍的技能培训,与各商家住户定期签订防火公约,分组、分时对古城各街道商家居民消防安全情况进行巡查,对发现的火灾隐患及时纠正和处理等工作。消防大队定期组织保安消防队伍和义务消防队进行教育训练,使其能做到会进行防火宣传教育,会使用、检修消防器材,会扑救初起火灾,会组织疏散游客、群众。
5、加大消防知识的宣传与培训。每季度利用各种媒体,对古城内商户和住户进行以消防法规、消防器材使用方法、防火安全基本常识、火灾早期处置方法以及消防安全逃生自救知识进行宣传教育,提高古城居民的消防素质。消防部门应印制消防安全告知书,并张贴在醒目的地方,使防火知识深入人心,家喻户晓。
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关键词:混凝土强度检测使用功能安全性影响
中图分类号:TU528.55 文献标识码:A 文章编号:
所谓混凝土强度,指的是混凝土受力达到破坏极限时的应力值。因此,要准确测量这个数值,必须把混凝土测试件的受力加到破坏极限,通常是制作出标准测试件进行加载测试,根据检测原理的不同可分为无损法和半破损法,具体再细分,则分为回弹法、超声法、超声回弹综合法、钻芯法、拔出法等五种,这些方法有各自的特点和适用范围,也有各自的优缺点。
1 无损强度检测的三种方法
无损强度检测的三种方法比较无损法是通过测试混凝土强度与某些物理量之间的关联性,推算出混凝土的强度换算值,并由此测出混凝土的特征强度,检测时不影响结构或构件的任何性能。无损法主要包括回弹法、超声法、成熟度法、射线吸收法、超声回弹综合法等,对已有混凝土建筑物而言,回弹法、超声法和超声回弹综合法最为常用。
其一是回弹法。回弹法根据混凝土的表面硬度与抗压强度之间的相关性,用弹簧驱动的重锤用力敲击混凝土表面,之后测算重锤被反弹回来的距离,这种方法较少需要现场测试,而且仪器简单易携带,操作十分方便,测试速度快,而且能大面积检测,成本低廉。缺点也很明显,只能反映回弹值、碳化深度和强度的关系,而没有考虑其他因素,强度检测评定时因曲线差异导致准确性较难保证,反映不出混凝土内部质量问题比如孔洞、裂缝、疏松等;受操作人员、实验条件等的影响,使得回弹值的随机性较大,易造成较大误差。
其二是超声法。超声法利用声波在混凝土中的传播速度、波幅、频率与其密度之间的正比关系,对检测出混凝土内部缺陷具有巨大的优越性,在这一点上其他方法远远不及,具体又分为穿透法和反射法。穿透法只能在结构物的两个相对面上或同一面上平测,反射法则对某些只能在一个侧面上检测的构件具有特殊意义。然而,因为超声波必须穿透混凝土的内部,所以影响声波传播速度的可能性更多,容易影响到测试结果的准确度。另外,混凝土内部的缺陷通常只能影响到其局部强度,对于整批混凝土构件而言,测试出来的强度不具备代表性。由于声速受温度、湿度、粗骨料、养护方法等诸多方面的影响,导致检测误差比回弹法要大,所以许多国家的标准规范以超声波传播速度作为推定强度的辅助手段。它的优点是完全不会破坏结构物而能准确探测结构物表面及内部情况,能测定某些难以接近的结构例如灌注桩,无外露面的结构例如钢管混凝土,能克服回弹法、超声回弹综合法、拔出法等方法的高要求,测试面无需高平整度和较大可测试面积,能重复测试,获得较大的样本量。缺点在于只能较准确地反映混凝土的内部质量情况,检测仪器易受外界干扰,对检测条件和要求较高。
其三是超声回弹综合法。融合了回弹法和超声法两个方法的优点,我国对于此项方法的应用较广泛,特别颁布了《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》。实验证明,综合法不仅适用于检测碳化深度较大的长龄期混凝土,还适用于高强混凝土的强度检测,而且检测精度能较好地满足要求。从国内外工程实践结果看,综合法应用得比较广泛,也较为成功。其优点在于操作简单方便,一定程度上减少了龄期和含水率对混凝土检测工作的影响,内外结合,更全面地反映出混凝土内外质量,而且具有较高的检测精度。超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪,在结构混凝土同一测区分别测量声时值和回弹值,然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度的一种方法。超声回弹综合法以声速值、回弹值与混凝土强度之间的相关关系为基本依据,在自然状态下测试出混凝土的声速值和回弹值,进而按相关关系推算出混凝土的特征强度。回弹值反映混凝土表面质量情况,声速值则与混凝土内部密实度和弹性性质有关,两个物理量的结合,在一定程度上平衡了各种因素的影响,减少了检测误差且不破坏混凝土结构。
由于综合法采用多项物理参量,能较全面地反映构成混凝土强度的各种因素,并且还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素,因而相对单一方法而言具有更高的准确度和可靠性,成为混凝土强度无损检测技术的一个重要发展方向。其他综合检测法也是结合两种或两种以上检测方法来综合推定混凝土强度,各种方法可以相互结合,相互弥补各自的缺陷,从而减少检测的系统误差,更加真实的反映混凝土强度。
在工程应用中,无损检测主要集中在与结构安全直接相关的宏观力学性能、宏观缺陷的测试内容,主要包括结构混凝土的强度、内部缺陷及其他性能检测。随着无损检测技术的迅速发展,各种方法日臻成熟,使其在建设工程中的作用日益明显和重要。它不但是工程事故的重要检测和分析手段,而且已逐渐成为对工程质量进行控制和,在构筑物使用过程中进行可靠性监控的有效工具。基本上在建筑物的整个施工、验收和使用过程都有一席之地。
2 半破损强度检测的两种方法比较
除了上述的几种无损法,还经常使用半破损检测法,主要包括钻芯法和拔出法。
其一是钻芯法。利用钻机,在结构构件上钻取出一个圆柱体芯样,经过切割磨平,在试验机上压至破坏,取得混凝土的抗压强度数据。但钻芯法对混凝土龄期和强度有一定的要求,龄期必须不少于14d、强度不低于10MPa。那些很难准确测定的混凝土强度都可通过此法完成,但由于钻芯后结构会受到一定的损伤,所以,对那些安全性原本不足或受损较严重的结构和构件,必须首先征得设计方同意。优点是直接取样于结构物,直观可见,能最直接反映结构混凝土抗压强度,而且检测精度较高。缺陷在于工序复杂,对芯样加工的要求非常严格,易因试验方面的不足导致结果产生较大偏差;因采用局部破损方法,所以在同一工程尤其是同一构件不宜大量使用,而且难以保证对同一构件或同一工程全面覆盖,由于芯样较小的缘故,对混凝土内部结构中小缺陷的负面影响容易放大,并且无法进行重复试验,对检测过程出现的错误很难及时修正,最后一点是成本较高。
其二是拔出法。这是一种新型的检测技术,建立在拔出力与混凝土抗压强度的关系上。首先在混凝土中预埋或后装特制螺栓,再用专门装置将螺栓拔出,测得拔出力,以此确定混凝土的强度。此法包括两种主要方式:一种预埋拔出法,另一种后装拔出法。后者在国内应用较多,它具有操作简便、成本低廉、测试结果可靠、适用范围广等特点,而后者在国外应用较普遍,虽然所涉及的机具数量较多,但体积小、重量轻,而且因拔出造成的浅层损伤易修补,检测速度快,精度很高。
总的说来,混凝土强度检测是结构可靠性鉴定过程中不可缺少的环节,因为它的结论直接影响最终的鉴定结果。但在检测过程中,对原建筑的外观产生损坏是一个重大问题。此外,安全性较差的结构易发生事故。
因此,大多数甲方不会主动做混凝土检测。作为从业人员,应对检测技术的发展保持必要关注,多从甲方的角度出发,在方法的选择和方案的使用等环节上,要慎之又慎。一方面想方设法为甲方减少损失,另一方面要着力增强检测过程的安全性,保证工程的顺利进行。
参考文献:
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[3] 王少轩 钢筋结构混凝土强度无损检测技术相关问题分析[J]建筑与工程 2011( 5)