传感器实训总结十篇

时间:2023-04-06 13:10:34

传感器实训总结

传感器实训总结篇1

关键词:传感器;高职教学;实验实训

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)24-025-01

传感器技术及应用是我院电子信息工程、应用电子技术、机电等专业的一门重要的专业基础课,是一门综合性很强的学科,该课程涉及了电子、材料、机械、控制、光学、磁学等知识,涉及知识面广。

一、传感器的工作原理及重要性

传感器相当于人的感官,称为“电五官”,外界信息由它提取,并转换为系统易于处理的电信号,微机对电信号进行处理,发出控制信号给执行器,执行器对外界对象进行控制(其工作原理见图一所示)。现代社会中,传感器作为抓取自然界信息的主要手段和途径,被广泛地应用于家用电器、汽车、医疗、工业、航天、电动工具以及高端电子消费产品等应用领域,成为了信息技术的三大支柱之一。

(图一 传感器的工作原理图)

二、课程特点、开设现状及改进措施

传感器技术作为现代信息技术三大支柱之一,已经成为高职院校电子信息工程、机电、电气等专业的专业课程。它不仅与高等数学、电路、电子等基础课程密切相关,而且还设计到电学、材料、力学等知识。该课程涉及知识面广、内容分散、缺乏系统性和连续性、实践性强。学好本课程,不仅要求学生具有扎实的基础理论知识,较宽的知识面,而且对教师知识的全面性也提出了较高的要求。在教学上存在着一些难点。

1、学时少与内容多相冲突。考虑到我院的实际情况,应用电子技术专业开设58学时。利用这么少的学时让学生掌握整个课程体系的内容,必须对课程的教学进行合理优化。

2、课本内容陈旧与更新速度快的冲突。随着科技飞速发展,各种新型的传感器及其相关技术也发展的非常迅猛。而教材的更新相对来说比较缓慢,所选教材不能跟上传感器最新的发展趋势,一些新型传感器可能没有涉及到。

在教学过程中,怎么才能更好的让学生理解、掌握相关知识,且举一反三地用到实践当中去,是需要高职教师思考的问题。在近几年的教学中,本人根据高职学生实际情况,归结了一套适合现代高职学生的教学形式(如下图所示)。

现代教学形式多样化,应用了理实一体化教室,摒弃了传统的单一化,在实验实训方面不仅有少量验证性实验,还有实训,激发学生的创新意识、培养学生的动手能力,这样就大大提高了学生的学习兴趣,并且在课后:有老师推荐的虚拟实验、网络视频教学等。虽然现代教学形式多样,但传统理论授课也是必不可少的,需要我们教师在教学过程中增加学生的学习兴趣。传统的与现代的教学形式应用比较,归结如下三点:

(1)传统的教学形式是教学活动最基本的教学手段;

(2)运用现代化的教学形式是对学生课余学习的补充;

(3)为两级分化的学生提供了更多的学习舞台,为他们成才提供了坚实的基础。

三、课程教学思路方法

基于课程的特点及教学上的难点,本人在这几年的教学实践中总结出一套适合本专业学生的教学模式,该模式主要是将各类传感器的理论知识和实践进行了整合,实现理实一体化教学,主要有以下几个方面。

1、课程结构采用模块化结构。由于各种传感器的工作原理不同,我们根据专业特点对课程结构进行了调整,采用模块化结构,一种传感器就是一个模块。然后根据专业特点及学校实验实训设备选择其中几个适合本专业的模块进行讲解,这样教学实施比较紧凑也比较灵活,同时也弥补了课时量的不足。对于课本上没有涉及到的新型传感器,以课后作业的形式分组布置下去,主要是了解其应用情况,教师除了要检查电子版的作用,还要在课下抽查询问学生的完成情况。这样既锻炼了学生查找、总结知识的能力,又了解了其他传感器的应用情况。

2、课程实践分为验证性实验和实训制作。通过近几年的教学实践,根据高职院校人才培养方案及高职学生特点,自编《传感器技术及应用实验实训指导书》一书,分两大部分:验证性实验和实训制作。通过近几年的摸索实践教学,教学质量有所提高,同时提高了学生学习兴趣和积极性。

四、课程考核

考试考核不再以试卷确定成绩,而以实验实训中对原理的掌握、动手能力及传感器的应用扩展的表现为主要依据进行评分。目前,传感器已渗入到各行各业。传感器技术具有较强的生命力和良好的发展前途,作为一名高职教师,前面的道路任重道远。本文结合自己教学的切身体会,对传感器的理论教学及实验实训方式进行了探讨,提出了提高教学质量、实践教学效果的一些建议,希望通过这些改革,能够进一步提高学生学习的积极性和动手能力,为将来的就业奠定良好的基础。

参考文献:

传感器实训总结篇2

关键词:神经网络 污水生物脱氮 自动控制 软测量

由于排放标准对出水氮、磷浓度限制的提高,近年来提出了很多生物去除营养物(Biological Nutrient Removal-BNR)的工艺。与只包含去除有机物的传统活性污泥工艺相比,这些BNR工艺多数需要复杂的检测和控制。因此,污水处理工艺的自动化越来越引起人们的注意。然而由于活性污泥工艺的生物学特性,许多控制参数不能实现在线检测,并且现有的在线传感器用于工艺自动化还不够可靠。解决这一问题有两种途径[1]:开发用于检测控制参数的新方法;开发基于从现有在线传感器获得的信息的软传感器。由于软传感器既可以替代硬件传感器又可以与硬件传感器一起应用起到校验作用和避免冗余,近来很多研究者开始了这方面的研究[1][2][3][4][5]。

神经网络(NN)是人工神经网络(Artificial Neural Networks,ANN)的简称,是90年代以来活跃于工程领域并迅速发展的一门前沿科学,它的主要优点是可以充分逼近任意复杂的非线性关系【6】。近年来人工神经网络已成为数学建模领域的一个热点,得到广泛应用。用神经网络将难以实时检测的参数与污水处理的一些易检测过程参数联系起来,建立其可靠的相关关系,从而间接实现对污水水质参数在线实时检测的目的,这就是所谓的“软测量”技术,其中的神经网络就是软传感器。

污水处理厂生物脱氮的控制中,在线传感器是控制系统的薄弱环节。能够在线检测的参数有:氨态氮(NH4+)、硝态氮 (NOx-),但总凯氮(Total Kjeldahl Nitrogen—TKN)不能在线检测,这使得脱氮工艺不能实现闭环控制。污水中的TKN浓度和其它水质参数之间存在一定的相关关系,用神经网络模拟这种关系,根据可以精确在线检测的参数和得到的它们与TKN之间的相关关系推出TKN的值,即可以实现TKN的在线检测。

以ASM系列模型(ASMs)为基础的EFOR软件是国际上最普遍使用的模拟污水生物处理的商业软件。EFOR软件的模拟输入输出数据可以用于训练神经网络,用同一组进水数据同时作为EFOR软件和训练好的神经网络的输入,比较其输出,可以评价神经网络的“测量”效果。

1 软传感器—神经网络的构建

与TKN浓度相关的可以精确在线检测的水质参数包括:污水流量(Q)、总化学需氧量(CODt)、悬浮固体(SS)、氨态氮(NH4+)、硝态氮 (NOx-)、总碱度(TAL)、溶解氧(DO)。用这些参数作为输入,TKN作为输出构建神经网络。

神经网络类型:采用目前较为广泛应用的以多层感知器为基础的误差反向传播前馈神经网络——BP神经网络。

神经网络结构:理论上早已证明,具有偏差和至少一个S型隐含层加上一个线性输出层的网络能够逼近任何有理函数,神经网络训练误差精度的提高应优先通过增加隐含层中的神经元数目来获得【7】。因此,采用有偏差的2层BP神经网络(一个隐含层)。

训练函数:TRAINLM;自适应学习函数:LEARNGDM;隐含层传递函数:TANSIG;输出层传递函数:PURELIN。

输入参数n=7,输出参数m=1,取隐含层节点数n1=6。

神经网络程序用MATLAB6.5编制。神经网络的结构如图1示。图中前面一层是输入层,此处输入参数为7个,iw{1,1}表示输入层到隐含层的权重矩阵,b{1}为加到隐含层每个节点上的阈值矩阵;中间一层为隐含层,隐含层节点数为6个,iw{2,1}表示隐含层到输出层的权重矩阵,b{2}为加到输出层每个节点上的阈值矩阵;最后一层为输出层,此处输出参数为1个。

2 神经网络的训练

选择EFOR软件中提供的基于ASM-1的典型脱氮工艺用EFOR对污水生物脱氮工艺(流程如图2示)进行模拟,得到一组(8×1199个)出水水质数据,其中包含Q、CODt、SS、NH4+、NOx-、TAL、DO、TKN,其取值如表1所示。

用这组数据对神经网络进行训练,训练的过程如图3示。图中横坐标为神经网络训练步数,纵坐标为每步训练得到的神经网络误差,神经网络训练的误差指标为0,经100步训练后得到的神经网络误差为2.18382×10-5。

训练得到的权重矩阵:

iw{1,1}=[0.0025874 -0.32124 -0.45552 3.4238 -0.84748 6.0491 0.49367; 0.0011911 -0.18044 0.075046 -22.2312 -0.21167 9.4625 1.7691; -0.00036045 -0.45894 0.19257 -7.6452 -0.21234 -0.90929 -1.1687; 0.0016727 -0.051073 -1.0667 6.9585 -0.54836 1.9055 -1.1866; 0.00021969 0.14555 -0.46177 8.1313 -0.85366 -12.0507 1.2702; -0.000306 -0.28936 -0.27846 8.3247 0.38333 -1.4188 -1.0156]

iw{2,1}=[0.012959 -0.054891 -0.050993 -0.040351 -0.051562 -0.11084]

b{1}=[11.6625; -12.1541; 34.0644; 9.8161; 25.2863; 19.6727]

b{2}=[0.9962]

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3 对软传感器的检验

用EFOR模拟得到的另外一组出水水质数据(8×241个)检验经训练的神经网络作为软传感器的精确度:以该组数据的Q、CODt、SS、NH4+、NOx-、TAL、DO作为软传感器的输入“测得”一组(1×241个)TKN值,把它们与EFOR得到的TKN值分别进行比较,结果如图4所示。

从图4中可以看出,用软传感器“测得”的TKN与EFOF模拟计算得到的TKN结果比较,绝对误差在±0.03mg/l之内,相对误差在±2.5%之内。

4 结论

传感器实训总结篇3

【关键词】 神经网络 故障诊断 遗传算法

1 神经网络用于故障诊断的流程及优势

故障诊断问题本质上是分类和识别问题的一种模式,即从特征空间映射到该故障的空间。最常见的神经网络BP算法是将学习输入输出的映射问题转变为一个非线性优化问题,使用优化中最普遍的梯度下降算法,用迭代运算修正网络权重,实现网络输出与期望输出间的均方误差最小化。BP算法由前向计算过程的误差反向传播过程组成。在前向计算过程中,输入信息从输入层经隐层逐层处理,传向输出层,每一层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。如果在输出层得不到期望的输出,则转向反向传播,将误差信号沿原来的连接通路返回,通过修改各层的权重,使得误差信号最小。

2 神经网络在风机控制系统故障诊断的仿真

(1)建立神经网络模型。通过对双馈发电机在定子电流传感器和转子电流传感器进行分析,本文选取了风机控制系统输入量反馈电流传感器出现故障时对应输出量发生的变化,利用网络训练达到要求的精度后对传感器进行故障诊断。本文我们将模拟六种风电机组控制系统故障的类型,也就是定子、转子电流反馈传感器故障,电源电压不平衡故障,电源反馈通讯中断故障,速度传感器偏置,不断增益输出故障。

本文在研究控制系统的多个输入输出量在故障时值的变化的基础上,总结出六个与控制系统定子和转子反馈电流传感器发生故障时紧密相关的特征向量即udr、uqr、ids、iqs、idr、iqr,分别代表转子d轴电压、转子q轴电压、定子d轴电流、定子q轴电流、转子d轴电流、转子q轴电流,并用这六个特征向量作为神经网络故障诊断的输入,以定子d轴电流反馈传感器,定子q轴电流反馈传感器、转子d轴电流反馈传感器的偏差故障和恒增益故障为输出建立了18-21-6的网络来进行故障诊断。

(2)采用弹性梯度法的BP网络训练仿真。我们设置的仿真时间为20s来收集故障数据,当系统达到稳定,即从12秒到20秒。人为地使控制系统发生故障,我们分别在12.73s、14.74s,16.75s,18.76s收集风机电压传感器故障时的数值。我们可以看到,当网络收敛到429步时满足网络精度0.01的要求,且曲线平滑,收敛效果好。仿真结果如图1。

当我们模拟第四类故障时,网络的输出如下所示:

Y=[0.0201 0.0000 0.0165 0.9491 0.0121 0.0002]

而预期的输出值为:E=[000100],显然诊断网络输出的结果表示第四故障类型在误差允许范围内非常接近于理想值。

(3)神经网络训练过程出现的问题。在实际训练过程中发现无论怎样改变隐层或学习率等参数时,或者改变训练算法,网络训练始终避免不了陷入局部极小值,在81次实际训练过程中,有19次陷入局部极小,导致网络不收敛,即使是改进算法也仅是提高了网络的收敛速度,这是调整BP网络自身致命的缺陷,陷入局部极小结果如图2所示。

3 遗传算法优化的故障诊断算法

遗传算法优化网络是将遗传算法和BP网络相结合。在我们训练网络,我们首先使用遗传算法来找到正确的权值,以缩小搜索范围,然后训练BP网络解决准确。该方法不仅节省了训练时间,又能保证在很短的时间内网络训练,这在很大程度上避免了BP神经网络容易陷入局部极小值的缺陷。为此,我们建立12-15-6的神经网络进行网络调试,在多次实际的网络训练过程中,不仅提高了网络诊断速度和精度,并且很好的避免了陷入局部极小值。在实际60多次网络训练过程中,网络均没有陷入局部极小。

4 本文的创新之处

(1)针对网络输入数据规模较大或很大时造成的网络收敛速度缓慢、精度不高以及易陷入局部极小的情况,提出了将遗传算法与BP网络相结合,训练时先用遗传算法对神经网络的权值进行寻找,将搜索范围缩小后,再利用BP网络来进行精确求解,不仅提高了收敛速度、还可以快速高效达到全局寻优,并且能有效避免陷入局部极小问题。(2)建立了一种新型的基于遗传优化的风电机组控制系统神经网络故障诊断模型,并利用风电机组控制系统的仿真采集到大量故障诊断所需数据,成功诊断出了文中所述的六种故障。仿真结果表明了该算法的有效性。

参考文献:

[1]侯国莲,张怡,张建华.基于形态学小波的传感器故障诊断.中国电机工程学报,2009年14期.

传感器实训总结篇4

【关键词】实训室管理;RFID;wifi无线通信

一、引言

学校建有上海电子与通信技术开放实训中心,实验实训室较多,设备增加较快,实训科目多,学生人数多,但教师和管理人员相对不足。有些实训具有一定的安全性、危险性,所以对参加实训学生身份的认证就显得十分重要。实训进行过程中,教师需要动态的跟踪并对参加实训学生身份认证、实训环节内容等信息进行确认。现利用RFID技术与其它相关技术结合,实现对设备使用的动态控制,能在实训前给出管理实训对象,或者当使用不当的时候,给出相应的警示、甚至中断操作,有效避免不安全的发生。

综上,通过智能电源管理系统能够加强实训教学的管理,实训数据的采集能够对研究实训教学提供有力的数据依据,能够提供改善的方向。此系统采用实时采集数据的方法科学管理实训教学,从而提高教学质量与管理水平。

二、智能电源管理在电子实训室硬件构架

电源控制硬件构架要求包括电源工作状态信息的采集、电源的控制、使用者身份识别,所采集信息的传输与管理,制定上位机信息接口规范,上位机软件设计要求,远程管理的实现,如图1所示。

智能电源管理主板采用32位ARM内核的STM32的32位处理器进行控制,可以处理负责数据采集处理和控制电源两个模块, 如图2所示。

1.控制电源:接受教师机发送过来的开、关机指令,指令采用32位4个字节,包含起始位、设备码、数据码、控制指令、校验码等,接受到指令后进行读取是否与该设备码一致,并读取控制指令信息,如是开启电源该位是01,关闭电源该位是00。

电源开关控制电路:继电器采用DC5V直流继电器驱动交流继电器进行控制,并带有驱动指示灯,电源打开时LED灯点亮,电源关闭LED灯熄灭,整个电路设计稳定耐用,CPU通过读取到RFID卡或者PC机(教师机)软件的开关信息来控制继电器来开关设备的总电源,如图3所示。

2.RFID卡数据采集:通过RFID(无线射频身份识别)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号在有效的空间范围内(几厘米到几百米)自动识别目标对象并获取相关数据,卡片读取模块来读取卡片的信息,卡中存储持卡者身份信息识别,读取模块读取到信息后让CPU进行读取,信息里面记录有编码,CPU通过对比和读取编码号进行对比身份正确,并记录该编码的时间作为电源使用的开始时间,存入所用设备台号与使用的信息,方便在脱机时也能读取持卡者参与实训的日志。

通过RFID读卡器进行读取数据(RFID为外购模块)如图4所示。CPU通过采集读取RFID卡的数据来确定卡片使用者信息,包括使用者身份和使用设备的时间,使用时间的计算也是从第一次读取到该卡片信息开始计算。时间计算处理:若实训完毕后持卡者刷卡记录实训时间,首先需要比较两次RFID卡读取到的编码是否一致,如果一致即通过第一次读取到的开始时间和结束时间进行计算电源的总工作时间,如不一致即进行报警,并发出报警声音和LED闪烁3次后停止报警。

三、智能电源管理wifi通信方式实现

实训室设备的组网通信方式,采用wifi将每一台设备通过无线路由器连接起来并到连接上位机, PC机(教师机)软件控制设备开关,CPU通过wifi网络与教师机软件通信,教师机软件可以独立对每个智能电源管理控制主板进行继电器控制,教师机软件可设定定时关机时间来关闭电源。其网络拓扑图5如下:

发卡前已经将学生的身份信息写入卡中以及授权使用哪些设备(可选)。刷卡时,设备读取卡信息并核对权限,有使用权限时开启设备,并记录开启的时间信息,再将此开启时间信息写入卡中,老师个别验证时可读取该卡获得考勤等信息,设备同时通过wifi传至上位机,以识别持卡使用者身份和记录使用时间。智能电源管理系统工作流程如图6所示。

四、上位机软件设计

上位机软件设计采用C++语言环境下开发,教师机的软件控制界面可以对被控制的实训台电源进行电源开关管理控制,总电源的定时关闭。软件界面如图7所示。

智能电源管理主板能采集刷卡信息、电源信息,然后在教师机的应用系统中呈现,教师可以进行人工干预或者由管理程序自动管理。教师机管理系统会自带一套嵌入式数据库,保存各个用户的信息,严格监控用户的合法性,电源管理序列如图8所示。

五、智能电源管理的扩展功能

在现有RFID读写装置,电源开关控制装置,输入输出接口,单片机与wifi通信模块的控制系统的构架内新增电流与电压传感器装置。该方法可以在不改变原有设备构造前提下,通过传感器与外部接口进行控制,并且能够分步实施,

后续还可以继续在现有的系统基础上,包括上位机软件开发,上位机软件可以分为本地与远程的管理软件二次开发;采集实训信息部分除考勤外,可继续增设电流、电压等传感器模块作为子项目,能够采集学生操作中是否出现电源短路、过载、电压设置不正确等信息。

在传感器模块的添加以及软件升级后,在通信传输时已经制定好了需要传输的数据帧模式。比如,一帧完整的数据包含身份验证字段、时间字段、开启字段、关闭字段、电压I字段、电压II字段、电压III字段……、电流I字段、电流II字段、电流III字段……、自定义I字段、自定义II字段……自定义N字段与校验字段等;单片机对读取设定字段的传感器扩展端口所读数据为实际数据进行判断和,由此可实现后期传感器的增加以及软件升级后管理新增数据。

六、应用效果及结论

基于电子实训室可实现,电源设备的单机管理,远程管理,远程监控,形成使用日志便于实训室管理并且体现了快速溯源和痕迹,使传统实验室手工作业中存在的各种弊端得以顺利解决,为开放式实训室建设取得较好经验。本文提出的智能电源管理控制系统基于CPU通过采集读取RFID卡的数据;PC机(教师机)软件控制设备开关;电源状态信息采集和控制,大大降低实训室管理的人工成本和设备维护成本,提高了实验室的管理效率,不仅可在实训室内使用,也可以推广到其他类似领域。

参考文献

传感器实训总结篇5

全国大学生电子设计竞赛至今已成功举办了十余届,参赛学校和学生逐年递增。各省、市积极配合,大力宣传,也成为每年对各高校的教学成果的一次检阅标志。

2培训学生的选择及参赛选手的选定

首先,新生入校后,对其大力宣传大学生电子竞赛的目的和意义,让学生树立信心。以自愿和培训指导团队教师推荐方式相结合进行广泛、初级选拔。在指导老师的培训下,对一些理论扎实,善于动手,具有创新能力的学生进行全方面进培养。在参赛的五至六个月前,从众多的培养学生中再次选择写作水平较好的,理论和电路设计制作能力强的三人小组参加全国大学生电子设计大赛的培训。在报名参赛时,选择一个最佳小组队伍参赛。

3培训内容

全国大学生电子设计竞赛分本科组和大专组。纵观历届全国大学生电子设计竞赛题目类型:有电源类、信号源类、高频无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类和控制类七大类。其知识范围广,涉及电子技术、传感器应用、电机控制、电子测量、单片机应用、电子CAD技术等内容。培训具体内容包含以下一些内容:A/D、D/A转换器,专用集成放大器,信号变换电路,开关电源知识;各种集成传感器,霍尔元件等及传感器调理电路知识;混频器、模拟乘法器,锁相环,锁相频率合成器,DDS技术知识;各种交、直流电动机的控制,驱动电路的设计知识;各种计量电路、测量电路等测量知识;单片机最小系统设计,仿真软件的使用知识;电子CAD、电子电路辅助设计软件进行电路图绘制,PCB板图设计,EDA技术应用知识等。电子系统的基本方法、制作步骤,硬件、软件设计,制板装配,调试与测试等知识;电子设计竞赛设计总结报告写作的方法与要求等。

4培训方式与方法

高等职业院校的学制为三年,时间紧凑,为了能使培训工作顺利进行,通常采用课外分散培训和短期集中培训相结合方式进行。

4.1课外分散培训

常设一个实验室,配有齐全的电子测量仪器和设备,常年对培训学生开放。按学生的层次不同,分别制订培训计划,周一下达培训设计内容,周末检查。指导老师每周按时对学生指导,采用老带新的方法。新生的培训从基本技能开始,进行一些常用电路安装、调试培训,由浅入深。老生的培训则采用个人和小组相结合的方法进行,培训、设计制作的内容相对复杂、难度较大。定期下达一个与全国大学生电子竞赛试题难度相近的电子系统设计制作任务,指导老师定时进行检查指导。

4.2暑期集中培训

对参加每年一届的省级竞赛的同学,其培训时间一般为期2-3个月,其中用一个月时间对常用电路设计知识进行培训。每周进行2次校内模拟竞赛,电路设计难度和制作时间与省级历届的题目相近。对参加每两年举行一届的全国小组竞赛的学生,其培训时间一般为3-5个月,充分利用暑期进行培训。要求每小组分工合作进行资料查阅,电路系统设计,程序设计,电路安装、调试,设计报告等工作。培训后2个月,每2周进行一次模拟竞赛,进行电路设计制作,充分提高各小组成员的协作能力。

4.3加强培训指导教师团队建设

学校建立大学生竞赛培训指导教师的培育与团队建设中心。在竞赛组织方面,通过开展各种形式和规模的研讨,集体讨论竞赛大纲、编写培训教材、完善培训方式。通过培训指导教师的共同参与,确定培训目标、内容及定位。支持培训指导教师开展各项科研工作,以教学为基础,以科研促进教学,全面提升竞赛水平。

4.4竞赛技巧培训

设计总结报告的撰写能力培训。竞赛最后提交的成果形式除设计作品之外还有设计总结报告部分。其撰写质量直接关系着竞赛的成绩,进行技术设计报告的规范性训练是很有必要的,包括结构安排、格式、文法与表达等。资料查阅能力培训。电子设计大赛涉及面广,哪些信息对竞赛更有效与有用,以及如何选择信息。进行资料查阅能力的培训,让学生明确自己需要的和必须掌握的信息,将对培训工作起到事半功倍的效果。团队协作能力培训。要求队员充分发挥聪明才智、群策群力、默契配合,要求队员平时在学习上和生活上都能相互帮助、团结协作,便于竞赛时能有条不紊。

5结语

传感器实训总结篇6

关键词:工业自动化;多功能控制;实验教学平台

良好的实验实训平台是学习工业自动化类课程的重要保障。一个自动化实验教学平台,不但要能开设一般实验项目,还要方便追踪学习进程,并随着课程的深入,开设更复杂、难度更高的实验项目,满足自动化实验教学由入门到精讲的一系列渐进式课程的实验教学。以往的专业实验教学平台占用空间大、更换元器件困难,无法依据教学需求进一步开发。基于此,自动化与智能控制技术项目团队依据职业技术教育的特点,开发出占用空间小、功能全面、性能稳定的工业自动化多功能控制系统实验教学平台[1]。

1实验平台的框架设计及选型

为使学生能循序渐进地了解实验内容,工业自动化多功能控制系统实验教学平台涵盖从简单的入门级单机、单进程实验,到难度较大的联机、联网、多进程实验[2-3]。该平台的实验项目均来自实际工程项目,由较有代表性的项目经简化或小型化演变而来。设备上采用香蕉插头连线方式,以节约线材和更加充分地利用教学时间,进行多样或者重复性的实验。工业自动化多功能控制系统实验教学平台采用通信模块的目的是为了便于扩展连接多台支持CSMA/CD、RS485的通信设备,弥补自动化实验教学设备在通信教学上的不足;添加支持MODBUS通信协议的总线设备也是为了弥补在自动化实验教学上对现场总线的教学的缺失。而作为一个完整的流程型中大型自动化生产线,总线设备是非常重要的一环,是学生必须掌握的知识。此设备平台在自动化教学的完整性和实用性方面也是一种新的尝试。该实验教学平台分为12个区,分别是电源与电源控制区、PLC与模拟量扩展模块区、伺服驱动器区、触摸屏区、现场总线信号采集器区、伺服电机与丝杆模组区、步进电机与同步带轮及编码器区、变频器与电位器区、步进驱动区、电源状态显示区、信号输出指示区、信号输入区,涉及的元器件有漏电开关、电压电流表、开关稳压电源、可编程逻辑控制器(PLC)、可编程逻辑控制器模拟量扩展模块、PLCRS485通信扩展板、伺服驱动器、触摸屏、固态继电器、现场总线1A+2D信号采集模块、伺服电机、丝杆滑块模组、步进电机、同步带与同步轮、编码器、变频器、电位器、步进驱动器、红色LED指示灯、绿色LED指示灯、绿色无自锁按钮、绿色有自锁按钮、电阻型温度传感器、电偶型温度传感器、霍尔开关、光电开关等32种自动化教学需要用到的元器件。这些元器件都可以通过香蕉插头方便地进行布线连接。按照红色电源正极、黑色负极、绿色信号的原则选用导线与插头并进行区分,可以更直接地体现各个元器件间的相互关系,有利于学生理解电路原理。该台面上的接口均为弱电接口,并加有漏电保护装置;系统总功率不超过500W。实验教学平台(见图1)已获专利授权。

2可进行的实验项目

2.1实验类型

在实验教学平台所包含12个区中,每个区都可以进行独立实验或者关联实验。主要可分为以下6类实验:(1)按键反馈及人机交互类实验:进行人机工程交互界面设计;(2)运动控制类型实验:进行伺服/步进电机的定位和速度控制;(3)模拟量传输类实验:进行PID恒温控制;(4)本地及远程类实验:进行TCP/IP协议或CS-MA/CD协议联机;(5)工业通信类实验:进行MODBUS通信;(6)现场总线类实验:进行模拟/数字信号的远程读取/采集。为便于实验教学指导,实验教学平台各区的接口都有清晰的指示符,学生可以很方便地找到设计的输入/输出端口。

2.2拓展实验的意义

在进行工业自动化多功能控制系统实验教学平台设计时,通信是着重考虑的内容[4]。该实验教学平台选用市场占有率较高的产品,如支持以太网通信的S7-200SMART,可编程逻辑控制器(PLC)。此外,该实验教学平台引用了物联网概念,伺服驱动器、变频器、远端数据采集模块、触摸屏组态等也具备RS485电气特性,步进驱动器可支持RS232电气特性以及多个支持MODBUS协议的传感器,这使得实验教学平台在进行多机使用的情况下,可以进行复杂的设备现场总线/物联网的搭建。

3教学实验应用

3.1实用性应用

实验教学平台选用了多种类型的传感器,如开关型传感器、电压型传感器、电流型传感器、PNP型传感器、NPN型传感器、远程自带协议型传感器等。多种类型传感器的选用,丰富了授课及实践内容的知识面。可编程逻辑控制器(PLC)采用了支持以太网的设备,虽然短期会受到通信环境及硬件兼容性方面的限制,但是可以满足今后物联网向自动化控制方向的延伸发展,使得学生能紧跟行业发展的步伐,总体上还是利大于弊。由于一些较复杂的中大型自动化工程的技术重点往往是工业通信技术,所以实际通信技术应用也是自动化课程实验教学的重点和难点。实验教学平台被设计成可以搭建成一个完整的自动化控制的实体控制系统,将教学与应用结合起来,从控制到执行构成一个整体,也可控制与执行分离[5-6]总之,该实验教学平台支持工业通信实验,且引入底层的工业通信方式及使用方法,从而让学生掌握工业应用设计的理念、产品选型等知识与技能。

3.2典型性应用

实验实训教学环节在工业自动化课程教学中具有重要作用,旨在培养学生的工程设计能力、新技术应用441实验技术与管理开发能力、创新意识和创新精神[7]。工业自动化多功能控制系统实验教学平台能开设的实验实训项目具有典型性,均为生产过程的典型案例。

4设计总结

工业自动化多功能控制系统实验教学平台可以进行PLC编程、变频调速、伺服精准控制、步进控制等多项工业自动控制实验,为自动化类专业学生的学习提供了实用、够用的综合性实验实训的平台。通过该平台的开发与设计,教师的职业技能与开发设计能力也得到提高。

参考文献

[1]管新林.基于运动控制器的机电测控教学实验系统[D].武汉:华中科技大学,2007.

[2]吴伟.关于机电一体化专业实习、实验设备的合理配置[J].职业教育研究,2007(5):120-121.

[3]欧益宝.PLC实验系统构建模式研究[J].实验室研究与探索,2010,29(9):73-75.

[4]李新伟,孟婥,孙以泽,等.机电一体化实验平台的通信系统设计[J].计算机应用,2010,30(1):35-36.

[5]卢学英,李莹,张云松.PLC技术实验教学体系和实验教程的研究与设计[J].实验室科学,2009,12(6):21-22.

[6]苗红霞,齐本胜.PLC控制技术实验教学改革研究与实践[J].实验技术与管理,2010,27(3):136-139.

[7]邢玲,徐健宁,董增文.虚实结合的大型设备PLC实验系统设计与开发[J].实验技术与管理,2015,32(11):121-124.

传感器实训总结篇7

摘要目的:探讨综合干预对医护人员职业暴露发生率的影响,以指导制订职业暴露综合管理方案,降低职业暴露发生率。方法:制定系列干预措施,比较实施综合干预措施前后职业暴露发生率,评价干预措施的有效性。结果:实施干预后职业暴露发生率低于干预前(P<0.05),发生职业暴露上报时间提前(P<0.05),规范预防用药比率提高(P<0.05),血清学随访比例增多(P<0.05)。结论:采取综合干预措施能有效降低医护人员职业暴露发生率,提高职业防护意识和暴露后预防水平。

关键词 综合干预;医护人员;职业暴露

doi:10.3969/j.issn.1672-9676.2014.04.054

职业暴露是指由于职业关系而暴露在危险因素中,从而有可能损害健康或危及生命的一种情况。我院于2012年7月被定为本省的医护人员职业暴露监测试点单位,按照要求进行了6月份职业暴露基线调查,同时对2012年1~6月发生的职业暴露进行了回顾调查。对调查结果进行分析,制定并实施系列干预措施,取得了明显的成效,现报道如下。

1对象与方法

1.1研究对象2012年1~6月医护人员1129名,其中医师343名,护士703名,实习生83名。2013年1~6月医护人员1314名,其中医师388名,护士811名,实习生115名。

1.2方法

1.2.1干预设计根据2012年上半年医护人员职业暴露情况进行分析,院感科联合护理部制定系列干预措施。2012年下半年作为干预措施的宣传贯彻和强化培训期,培训对象包括实习生、新到岗人员和在职医护人员。2013年起全面实施干预措施。

1.2.2干预措施

1.2.2.1将职业暴露管理纳入绩效考核建立医院感染管理质量考评制度及具体方案,科室月度、年度考评得分与科室的年度绩效工资挂钩。凡医护人员发生职业暴露以及明确与科室管理有关或在发生职业暴露后处理不当,则扣科室当月及年度医院感染管理考评分。

1.2.2.2开展职业安全教育把职业暴露的防护纳入实习生和新员工岗前培训以及在职医护人员继续教育的内容,加强职业安全教育,唤起医护人员的自我防护意识,营造安全文化的氛围。设置课程包括法律、法规和技术规范及病人评估技术等。实习生和新员工由院感科负责培训,考核合格后上岗。在职医护人员则由院感科组织分批培训,未能参加的则由科室院感监测护士使用统一课件进行培训,保证培训率达到100%。然后,院感科组织考核以考查培训效果,对考核不合格者再进行培训,要求人人掌握。

1.2.2.3完善防护设施规定科室应准备足够且符合要求的防护用品,必须配备普通利器盒和带卸针头装置的硬质利器盒。使用真空采血针,门急诊注射室使用自毁式注射器。

1.2.2.4优化操作流程,规范医护人员操作行为把职业暴露的预防贯穿于各项诊疗护理操作过程中,规定不能为节约成本而放弃应用的防护;有可能被血液、体液喷溅时,如为病人插管、吸痰时应带防护目镜;掰5 ml及以上的安瓿应使用纱块;诊疗过程产生的废物应就地分类收集,不得对废物进行二次分类;拔除静脉输液针后应将针头置入利器盒而不得插入输液袋或输液瓶;使用注射器后应利用硬质利器盒的卸针头装置卸下针头,不得将使用后注射器重新复帽或徒手卸针头或直接传递给他人,术中锐器传递必须按规范正确传递,术后先处理锐利器械再处理其他器械;利器盒盛装3/4满时必须封箱。

1.2.2.5建立健全职业暴露管理制度和处置报告指南制定颁布《职业暴露报告制度》《职业暴露暴露源、本底检测规定》《医务人员职业暴露处置报告流程》《医务人员艾滋病病毒职业暴露应急预案》等制度和指引性文件。

1.3统计学处理采用spss统计学软件,计数资料比较采用χ2或χ2c检验,检验水准α=0.05。

2结果

2.1实施干预措施前后不同类别医护人员职业暴露发生率比较(表1)

2.2不同部门职业暴露方式比较实施综合干预前后职业暴露方式均以锐器伤为主,分别占78.26%(54/69)和86.96%(20/23)。实施综合干预前锐器伤发生总数为54人次,实施综合干预后锐器伤发生总数为20人次。实施综合干预前门急诊锐器伤共13人次,干预后为3人次。实施综合干预措施前后不同部门职业暴露方式,见表2。

2.3实施干预措施前后发生职业暴露后处理情况比较(表3)

3讨论

本组综合干预措施之一,将职业暴露管理纳入绩效考核是降低医护人员职业暴露发生率的关键措施。临床日常操作中被刺伤的主要利器物是注射器针头和静脉输液针头[1]。早在1987年提出“全面性防护”概念,禁止双手回套针头。然而,我院在带卸针头装置的硬质利器盒投入使用之前医护人员这一操作普遍存在。我院将绩效考核与科室年度绩效工资挂钩,同时直接影响科室管理者个人的考核成绩,因此将医护人员职业暴露管理纳入绩效考核,集体及个人的荣誉感促使科室管理者重视该项工作,自觉督促医护人员遵守操作流程,也遏止了一些科室为节省成本而不使用或少使用合格的利器盒和其他防护用品的行为。同时,在发生职业暴露后的报告、预防用药和血清学追踪随访方面的改善与科室管理者的重视有直接的关系。

医护实习生是医院职业暴露的高危人群,这与他们在实习前所接受的职业防护教育欠缺、防护意识淡漠、临床操作不规范等有关[2]。本资料也显示医护实习生职业暴露发生率远高于其他医护人员。因此,对于实习和新到岗医护人员,面对严峻的职业危害,进行职业防护、医院感染教育尤为重要[2]。由于医护实习生年龄、学历各个层次不同,受教育的程度不同,传统医院感染教育只围绕在医院感染消毒隔离规章制度等书面文字上的教育,与临床医院感染教育结合有一定距离。为此,我院要求坚持标准预防的原则,严格遵守医疗技术操作规程;在医院内进行的所有操作都视为可感染操作,将操作中所有接触病人血液、体液的暴露源均列为有潜在危险的传染源,积极做好职业防护[3]。因此,以实用性为导向设置培训课程,通过培训强化自我防护意识,对职业暴露的高危因素与高危环节有充分的认知,规范操作行为,对降低职业暴露发生率有积极意义。

建立健全职业暴露管理制度和处置报告指南,用制度与流程规范护理操作行为,减少不良操作习惯[4]。工作繁忙和抢救患者时利器伤发生率最高[1],我院门急诊注射室工作量大,为此,在门急诊注射室投入使用自毁式注射器,结果门急诊锐器伤由干预前的15人次下降为3人次。

参考文献

[1]李素英,韩秀芬,张秀珍.医院工作人员利器损伤调查分析[J].中华医院感染学杂志,2008,18(7):1007-1008.

[2]丁丽,侯玉静.护理实习生职业暴露的原因分析及防护对策[J].新疆医学,2009,39(7):105-106.

[3]李亚洁,彭刚艺主编.护理工作管理规范[M].广州:广东科学技术出版社,2006:100-101.

[4]李可萍,庄英杰,文翠容.护理人员职业暴露与防护措施[J].中华护理杂志,2008,43(6):571-573.

传感器实训总结篇8

各高校研究生实验平台建设已逐步迈向成熟,参与其中的教育工作者在已有管理架构、运行机制和课程内容之上,从全面、规范和系统的角度总结了既得经验。但也应当注意到,随着研究生教育改革的发展,现有实验平台难免遇到新问题和新挑战。就笔者所在学校而言,由于近年来专业型和学术型硕士研究生的出现,使得工科类专业型、学术型硕士和博士研究生对于实验平台和实验课程的需求产生了较大分化,而学校限于师资、经费、场地等因素,无法为每一类研究生建设专门的实验平台。因此,建立一套面向理论课程、工程实践和科学研究的复合型实验平台显得尤为重要。

 

本文立足信号处理方向,兼顾专业型、学术型硕士和博士研究生的实际需求,设计并实现了一套基于“云终端-云监控中心-移动客户端”的复合型实验平台,该平台具有信息感知、传输、处理和推送能力。学生通过该平台能够进行课后实验、工程项目实训,理论研究探索等。本文将从系统架构和实验大纲及内容安排等方面对该实验平台进行介绍。

一、实验平台系统结构

 

实验平台系统架构分为“信息感知云终端”、“云监控中心”和“移动用户端”三部分。其中,“信息感知云终端”可进行大范围布点,其主要功能是由传感器阵列感知和采集环境质量数据,经过模数转换后通过无线收发模块将数据传输至“云监控中心”服务器;“云监控中心”将接收的环境质量数据进行存储和分析,通过计算得到“信息感知云终端”所分布区域的环境质量信息并推送至“移动用户端”;“移动用户端”通常形式为智能手机,用户通过安装在智能手机中的特定APP查询“信息感知云终端”地点的环境质量评测结果。

 

(一)信息感知终端

 

信息感知终端硬件结构主要包括有电源模块、气体传感器阵列、温湿度模块、A/D转换模块、单片机、无线通信模块等部分,系统结构框图如图2所示。图中电源模块可将外部直流电压或电池电压转换为DC3.3V、DC4V、DC5V和DC7V电压。其中DC3.3V为单片机、A/D转换模块、无线通信模块、温湿度模块和GPS模块供电。DC4V、DC5V和DC7V为传感器阵列供电。传感器阵列部分由3个金属氧化物型气敏传感器和一个PM2.5传感器组成,用于感知当前空气质量。无线通信模块通过串口与单片机连接,并读取传感器数据,采用GPRS进行环境数据传输。如图3所示为信息感知终端实物图。

 

信息感知终端软件开发工具为MPLAB IDE V8.53,开发语言为C语言,辅助调试工具为网络调试助手、串口调试助手等。该终端程序主要包括数据采集子程序、A/D转换子程序、GPS定位子程序、 GPRS数据传输子程序等。在该部分程序中,传感器数据采样频率、GPS定位精度、数据传输周期等参数均可自由设定,以满足不同环境的监测需求。

 

(二)云监控中心

 

云监控中心demo采用Microsoft Visual Studio 2010开发,开发语言为C/C++语言,后台服务器租用的商用云服务器。云监控中心各单元子程序功能框图如图4所示,主要实现云监控中心与信息感知云终端的数据交互、云监控中心与移动用户端的数据交互、传感器数据的存储及算法处理、地图查询及显示等功能。

 

云监控中心的数据库采用oracle数据库,使用PLSQL developer软件对数据库进行操作,采用ADO连接数据库的方法实现Microsoft Visual Studio 2010和数据库之间的通信。

 

云监控中心的系统界面如图5所示,在图中,1处为地图信息显示;2处为信息感知云终端通信状态显示;3处为接收到的数据显示;4处为用户查询信息显示;5处为历史数据查询按键。

 

上图中1框显示地图信息,图中每个绿点代表一个信息感知云终端,单击每个绿点将显示当前监测点的监测结果,显示包括空气质量信息和采集时间。点击按钮5将弹出历史数据查询界面。

 

(三)移动用户端

 

移动用户端主要涉及APP应用程序的开发,开发工具为Eclipse2014,开发语言为Java语言,其功能应包括:提供与云监控中心的接口,接收云监控中心的推送信息,同时具备可视化界面,能够提供窗口显示服务器端的数据及对应的气体种类和浓度,用户可随时随地查询各监测点的污染情况等。

 

图6(a)-(d)为基于安卓系统开发APP操作界面:图6(a)显示的是放置在不同室内外地点的各个信息感知终端,空气质量未超标时显示绿色图标,通过点击终端编号,可以查询该点检测结果,同时自动重新定位,如图6(b)所示;如若有监测点空气质量超标,点击该点图标即可变为红色,如图 6(c)所示;之后将会在查询结果界面提示超标污染物及其浓度,如图6(d)所示。

 

二、实验大纲及内容

 

本实验平台以“服务研究生课程,积累工程实践经验,培养科学创新能力”的目的,将相关实验内容分为三个递进的层次:基本实验项目、工程实训项目和研究支撑计划。“基本实验项目”是指立足研究生专业课程而开展的课程实验;“工程实训项目”是为专业型研究生提供的综合性实践项目;“研究支撑计划” 是为学术性硕士和博士研究生进行理论研究提供平台支撑,研究者可根据自己的研究方向、课题和实验平台提供的软硬件接口,在实验平台上进行二次开发,为其研究提供便捷的通道。

 

(一)基本实验项目

 

基本实验项目分为6个,其主要内容如下:

 

1.“环境信息感知”:使用实验平台完成环境温度和湿度信息的采集和转换,使用人机界面进行相关信息的显示和查询;使用实验平台完成对空气中污染物信息的采集和转换并根据该信息对空气质量进行自动评估;使用实验平台完成PM2.5信息的采集和转换,使用人机界面进行相关信息的显示和查询。

 

2.“云网络数据传输”:使用“终端”设备,实现环境感知数据的网络传送;使用“云端”设备,实现数据的接收、存储和查询,完成“云端”数据库的建立、修改与查询。

 

3.“GPS定位”:使用实验平台完成各终端设备GPS信息的接收、提取、转换和上传;使用实验平台完成对空气中污染物信息的采集和转换并根据该信息对空气质量进行自动评估。

 

4.“阵列数据采集与存储”:使用实验平台实现ADC多路采样,控制采样频率大小,比较不同采样频率对数字信号的影响;选择合适的数据结构进行阵列信号存储并根据数据结构特点进行数据读取和修改。

 

5.“阵列数据预处理与特征提取”:原始数据的噪声处理,对实验数据的分析,设计合理有效的滤波器(IIR/FIR滤波器)对实验的噪声进行滤除并对比效果;传感器阵列数据标准化处理方法仿真与比较;典型阵列时频域特征a提取方法仿真与比较。

 

6.“模式识别与人工智能算法”:常用聚类方法(PCA、k-NN、SOM、ART等)仿真与比较;人工嗅觉系统常用识别方法(ANN、SVM等)仿真与比较。

 

(二)工程实训项目

 

本项目旨在训练工程设计与实现方面的能力。培训研究生完成从事一项工程项目的方案设计、硬件组态、软件设计、系统调试与测试等全过程的工程实践能力。

 

设计要求:①通过若干信息感知终端(不超过10个)采集当地空气质量数据并传送至云端。②云端无差错接收各信息终端采集的空气质量数据并分类汇总。③在云端进行污染源的溯源及污染扩散预测。④能够通过手机APP完成空气质量数据和气味溯源监测结果的实时查询。

 

任务目标:①掌握嵌入式系统(信息感知终端)的软件开发流程与代码实现。②掌握基于云端OS的数据收集软件设计和代码实现。③掌握基于安卓或IOS的APP开发流程及代码实现。④掌握基于大数据分析的污染溯源和预测方法。

 

测试与分析内容:①完成信息感知终端AD多路采样。②云终端无差错接收气味终端上传数据。气味溯源和预测方法结果与实际情况相符。③基于 APP的手机人机界面设计:能够对查询的终端进行选择并实时显示该终端的气味检测结果。能够查询气味溯源和预测结果并以适当的形式显示。

 

学生考核及学分认定:完成实训实验项目,给予学生一定的学分,该学分可以计入研究生的教学实践、工程实践以及下厂实习的学分。总学分按实验和项目包含的具体单项分配。完成实验和训练项目相关内容,经实验室指导老师评估考核,合格者给予相应内容的学分。

 

(三)研究支撑计划

 

本实验平台“信息感知终端”所获数据可作为研究人工嗅觉系统的原始数据,可开展系统背景干扰、漂移抑制、精度提高等方面的理论研究。“云监控中心”所获得数据可进一步用于环境大数据分析和污染溯源等研究。详细研究步骤、内容和方案等由学生自主拟定,经导师和实验指导教师审核批准后方可进入实验平台。

 

三、总结与展望

 

随着研究生招生种类多样化的推进,已有实验平台和实验内容难以应付多元化的教学和科研需求。本文提出的复合式实验平台建设是一种可以借鉴的解决思路,其主要优势表现在:实验平台硬件具有成本低、应用范围广、可扩展性强等特点;实验内容和大纲编排体现了“层次化”理念,将实验教学、工程实训、科研辅助结合为一个有机的整体。另一方面,实验平台硬件功能的扩展和大纲内容的进一步充实将是下一步需要完成的工作。

传感器实训总结篇9

【关键词】 利器损伤;手术室;影响因素;防护措施

手术室护士工作时都在接触缝针、刀剪等锐利器械及患者的血液、体液、分泌物,使手术室护士经常暴露于多种职业性危险因素中。当执行护理时,若不注意加强自身防护,会造成职业性损伤给身心健康带来严重的威胁[1]。笔者于2008年1月至2008年12月对156名手术室护士一年内利器损伤原因进行了调查分析,在此基础上制定了对策并落实了有效的防护措施,到2009年12月又对133名护士进行了效果统计,现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 对象 2008年1月至2008年12月一年内在手术室工作的护士(含进修、实习护士)156名,工作拈香1~31年;其中副主任护师2名、主管护师32名、护师40名、护士15名、实习护士67名。

2009年一年内在手术室工作的护士133名,其中工作年限1~30年,副主任护师3名、主管护师30名、护师41名、护士20名、实习护士39名。

1.2 方法

采用自行设计的问卷调查表进行了调查。内容包括个人一般情况,利器损伤的原因、次数、损伤环节、程度,是否是被污染的利器损伤,损伤后如何处理,是否进行血液检测等问题。通过对两年共289名手术室护士的问卷调查,了解实施防护措施前后发生利器损伤的状况。共发问卷289份,收回284份,有效280份,有效率96.88%。

1.3 效果

2009年实施防护措施一年后,本院手术室利器损伤次数下降31%,其中中度损伤(损伤至皮下又渗血)下降41%,重度损伤(有伤口并流血)下降72%。

2 利器损伤的相关因素

在问卷调查中发现缺乏防利器损伤的规范程序的人员占17%,岗前培训缺少有关利器损伤的内容占63%,未受过职业安全教育占3%,工作不熟练、工作时紧张、操作不规范占84%,利器用后处理不当等占7%。

3 利器损伤结果分析

3.1 损伤的种类构成见表1。

表1

损伤的种类构成

损伤种类例(次)数构成(%)

针刺伤29866.00

安瓿割伤12127.00

其他伤327.00

合计451100.00

由表1可见,损伤种类以针刺伤最多,占66%,尤其是手术缝针和注射器针头的刺伤,其中在针刺伤中被污染的针刺伤者又占47%;其次是安瓿割伤占27%,其他利器损伤占7%。

3.2 护士不同工作年限利器损伤次数的构成见表2。

表2

护士不同工作年限利器损伤次数构成

工作年限损伤次数构成

≤5年21247.00

6~10年18541.00

>10年5412.00

合计451100.00

由表2可以看出,5年以下工作年限的护士利器损伤次数占总数的47%,所占比例最大,其次是6~10年工作年限的护士,损伤次数占总数的41%;10年以上工作年限的护士,损伤次数占总数的12%,说明工作年限越短的损伤越多。

4 讨论

4.1 制定严格的操作制度及合理的实施方法 调查显示,最多见的损伤为针刺伤,Johanet的调查指出,约有11.7%的手术室工作人员存在着意外的血液直接接触,手术意外针刺伤、刀割伤、污血溅到皮肤或眼睛里,在可经针刺传播的20多种疾病中最常见也是最可怕的是乙肝、丙肝和艾滋病,它们通过血液传播的效率最高,一次即可被污染上[1,2]。在国外,又规范的防护措施,国内成文的手术人员防利器损伤的规范太少,大多数护士是被利器损伤后才意识到防范的重要性,这个过程所付出的代价是最昂贵的,有可能引起致命的感染。因此,建立预防规范措施很有必要性。

笔者所采取的措施是制定手术室成文的护理操作程序:①规范手术器械台的摆置;②明确规定手术台上所有锐利物品均放置于硬质容器内,利器的传递不直接用手传递(尤其是对血液检测异常者),要尽量通过硬质容器传递,例如弯盘等;③规范手术患者术前检查项目,准确了解其病毒携带情况;④对于急诊手术患者视为特殊感染手术对待,其用物要行终末消毒处理,重点要做好此类患者围手术期的安全防护工作,为了很好的自我保护,要让此意识注入每位护理人员脑中,此观念树立于每个人心中,以增强她们的责任心。

4.2 做好岗前培训及职业安全教育工作

应严格带教,做好专业培训工作。本次调查的结果表明,工作年限与刺伤者存在一定的关系。由于手术室工作的特殊性,工作年限较长者多为巡回护士,年限短者多为器械护士,器械护士被刺伤的次数较多,原因为手术室的缝针刺伤、刀割伤、巾钳刺伤等多发生于手术台上。由于岗前培训薄弱未实施职业安全教育,防护意识不强,加上年轻护士经验不足,手术中的忙乱最容易发生利器损伤。本院要求高年资护士认真传授工作经验,年轻护士加强业务知识学习,熟练各手术步骤及解剖知识,了解并预见手术中可能发生的意外,掌握其处理措施,做到忙而不乱,心中有数,以较好的心理素质做基础,避免利器损伤的发生。

4.3 合理处理用后的利器 用后利器处理不当,也是导致手术人员利器损伤的重要原因。手术后利器处理应以简便不伤人为原则,本医院根据现有的条件采用硬质容器装利器,手术后的缝针、刀片、穿刺针针芯等均放置于带盖的塑料桶内,桶内盛有1:200的含氯消毒剂浸泡后统一由院内感染控制者专一处理。这样即避免利器暴露于周围环境中,也避免了利器再次损伤他人。

4.4 发生刺伤后的紧急处理措施 利器损伤后正确的伤口处理和补救措施可很大程度的减少疾病感染。根据英国医学会(BMA)调查报告,针刺伤只需0.004 ml带有乙肝病毒的血液足以导致感染。而艾滋病更加可怕,尤其是在我国已进入了快速增长的时期,艾滋患者以惊人的速度剧增,所以应对利器损伤的问题引起足够的重视,并采取综合的措施,预防利器损伤的发生,控制血源性疾病的职业感染,最好能建立一套完整的检测系统和追踪系统,以便发生利器损伤时,能使医护人员得到必要的帮助。

如不幸被利器损伤,正确的处理方式应该是:尽量把伤口的血往外挤压,用流动水冲洗伤口,擦干后消毒伤口;再查看患者的病例,看患者是否患有血源性传染病,如结核、疱疹、疟疾、乙肝、丙肝、艾滋病等。及时上报,必要时被刺伤人员可抽血检查,并根据可能性传染的疾病注射相应的抗体和药物,最好能建立追踪档案,以便进行及时相应的处理。

除加强以上的防护措施外,在术中护理患者时,还要注意观察,尤其是检查结果不齐全的患者,更是要提高警惕,应把所有检查结果不全的患者都当作具有传染性,采用体内组织隔离法[3],避免暴露于患者的体液、血液,更要小心利器损伤,必要时戴双层手套上手术台,据报道,戴双层手套可减少利器刺伤时进入体内的血液量。

职业安全问题日益受到全社会的关注,我们应采取综合有效的措施,加强职业安全教育,制定合理的措施,增强防范意识,规范操作程序,完善防护措施,改进医疗器具,建造安全健康的工作环境,以减少损伤的发生率。

参 考 文 献

[1] 倪传英袁晓华张敏.手术室护士职业性损伤的原因级防护措施,现代医药卫生,2004,20(18):1911.

传感器实训总结篇10

关键词:妇科腹腔镜;微创;规范化培训

腹腔镜手术是一门崭新的外科技术,近些年在妇科领域无论是设备还是技术都有很大的进步,以腔镜为主的微创技术成为了治疗妇科疾病的主要方式。腹腔镜技术与传统的开腹手术有很大不同,对手术医师的要求也相对较高。术者除了需要具备扎实的开腹手术基础外,还必须经过腹腔镜手术技术的系统培训和训练,才能安全、顺利地开展这一手术。

1妇科腹腔镜手术的特点

1.1术者需具备较高手眼、手脚配合能力 腹腔镜手术是通过腹腔镜摄像系统在监视器上形成平面图像进行操作,二维图像缺乏层次感和立体感,视线与手术操作不在同一方向上,存在深度难以估计、手眼不易配合的问题。腹腔镜器械很多需要用脚来控制能源设备,这对手脚的配合也提出了较高要求。所以腹腔镜手术要求术者具有较高的手眼、手脚配合能力。

1.2"手感"和"空间感" 腹腔镜手术时医生失去"手感"。腔镜手术时与脏器和组织直接接触的是手术器械,失去了在开腹手术时可以用手感觉脏器组织深度和质地的优势。

1.3对手术器械需要知己知彼 有别于开腹手术的器械单一,腹腔镜手术器械众多,随着设备的进步,很多器械具有多项功能,如分离钳等器械除具分离钳夹功能外,尚有电凝、旋转及固锁手柄等功能。各种能量器械的应用也替代了多数开腹手术的缝合止血。

2 腹腔镜基本技术的培训

2.1理论学习

2.1.1腹腔镜设备和器械的工作原理和使用方法 腹腔镜手术对设备和器械的依赖是显而易见的,所以,需要初学者具有初步的感性认识后,再进行相关的理论学习,以便于理解和融会贯通。①要对腹腔镜的摄像及显像系统、光源系统、气腹系统的基本工作原理及参数进行了解。②是了解腹腔镜的基木操作器械、能源止血、切割工具,如单极、双极、超声刀、血管闭合系统等。

2.1.2腹腔镜常见并发症及副损伤 腹腔镜常见并发症有麻醉意外、气腹并发症、与穿刺相关的损伤并发症、能量器械的副损伤等等。在腹腔镜实际操作前,充分了解这些问题十分必要,应最大程度的让初学者心中有数。

2.1.3腹腔镜手术的围手术期处理原则 腹腔镜的手术禁忌证和适应证与开腹手术有很多区别,手术、术者位置、镜下解剖、手术主要步骤及常见并发症更是有诸多不同。妇科疾病的治疗应该严格遵循相关疾病的手术禁忌证和适应证,不应该去赶时髦,为做腹腔镜而全腹腔镜化,应以手术方案个性化为基本原则。

2.2模拟训练 应用模拟训练器对160名进修医师进行了为期 4 w的腹腔镜模拟训练,取得了较好的效果。利用腹腔镜手术训练箱, 模拟人体腹腔, 通过监视器图像进行腹腔镜手术技术训练,是初学者不可或缺的一步。训练的内容包括:

2.2.1双手协调配合训练,如腔镜下捡黄豆,在训练箱内放入 2个塑料盘子, 其中 1个盘子里装有许多黄豆大小的橡胶颗粒或塑料颗粒, 在监视器屏障显像下, 用抓钳将盘子中的物品逐个钳夹到另一个盘子里,或者双手之间传递颗粒。

2.2.2空间定位训练,如套圈

2.2.3组织分离训练,如剥葡萄皮和解剖桔子。有学者认为桔子的解剖过程非常有意思,与基本的训练相比能提高诸如操作的灵巧性、牵拉、分离及双手的协调辅助技能。

2.2.4缝合技术训练,如在硅胶缝合模块上缝合打结。腔镜下缝合技术必须经过刻苦的训练才能切实掌握, 可以说它是术者由简单手术向高难度手术过渡的一个必备技能。

2.2.5综合打结训练,陈泽荣等学者总结出"调针方法五字诀":摆、夹、拉、夹、 调,和"打Y方法八字诀":即第一个单结:夹、 靠、转、拉,第二个单结:挑、转、夹、拉[2]。

3临床实践

3.1观摩临床手术 通过观摩各种妇科腹腔镜手术,让学习者熟知常见的妇科腹腔镜手术的特殊、入路等,了解手术步骤与注意事项。有学者报道,通过电视腹腔镜录像系统观摩妇科手术,直接克服了传统教学模式存在的问题,视野清楚,学生人数不受限制,并可多次反复播放。

3.2临床助手阶段 第一步通常先担任扶镜手,临床俗称"扶娃"。这一操作对腹腔镜的训练非常重要, 因为扶镜手是术者的"眼睛",控制手术过程中手术野的大小远近, 只有完全理解腹腔镜手术的过程及术者的意图的人才能操作自如, 配合默契。

3.3临床手术阶段 通常认为在完成大约20次的腹腔镜手术助手,达到合格的要求下,可逐步过渡到手术者。开始担任术者,一定要在上级医师指导下进行,先进行解剖清楚的简单操作,再完成手术全过程。

4讨论

由于腹腔镜手术全过程的可视化,其教学培训具有比开放手术更好的有利条件。如何让初学者尽快掌握妇科腹腔镜的技术特点,减少并发症的发生,应建立完善的教学培训方案。首先,必须遵循教学原则,按步骤分阶段地进行培训,不应急于求成。另外, 理论与实践相结合才能达到技术的迅速提高。随着社会的发展及科技的进步,微创外科的培训肯定会得到越来越多的重视,更多更好的培训方法和培训器材会让医生更快更安全地掌握微创新技术。

参考文献:

[1]张伟辉,李之拓,薛东波.普外科医师腹腔镜技术培训方式探讨[J].医学教育探索,2010(4):558-560.

[2]陈泽荣,周鑫,梁雁冰.泌尿外科腹腔镜手术技术培训方式探讨[J].临床教学,2014(3):42-43,48.