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【關(guān)鍵詞】城中村;火災(zāi);預(yù)防
“城中村”是指在我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程中,由于城市面積快速擴(kuò)張而被卷入城市范圍,被城市建成區(qū)包圍或半包圍的面積區(qū)域,市政設(shè)施和管理相對(duì)落后。這種形式的社區(qū)在我國(guó)普遍存在。城中村由于房租價(jià)位低,存在一大從農(nóng)村流入城里的務(wù)工人員;城中村各項(xiàng)費(fèi)用較低以致一樓臨街建筑全部為門(mén)面店,各種門(mén)店混雜。由于安全意識(shí)差,居住與經(jīng)營(yíng)合用,到處是簡(jiǎn)易可燃木板隔墻和私拉亂扯的電線,通道堵塞、占用等火災(zāi)隱患嚴(yán)重??傊侵写逯邢腊踩[患嚴(yán)重。
1、近期發(fā)生的城中村火災(zāi)案例
2013年11月19日晚上20點(diǎn)30分,北京市朝陽(yáng)區(qū)某村一庫(kù)房著火。發(fā)生火災(zāi)的建筑是連在一起的五座倉(cāng)庫(kù),起火的庫(kù)房是中間的一棟,火災(zāi)過(guò)火面積約500平米,共造成12人死亡,4名重傷。
2013年11月4日23時(shí)許,河南省某地經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)一社區(qū)村民自建房發(fā)生火災(zāi),造成8人死亡,5人受傷。起火建筑共五層,高15米,每層建筑面積306平方米。一層為沿街門(mén)店,二至五層為出租住宿用房。經(jīng)查,起火部位位于一層樓梯間的鞋店,起火原因?yàn)樘幱诔潆姞顟B(tài)的電動(dòng)車(chē)短路引發(fā)火災(zāi)。
2013年11月2日1時(shí)6分許,廣東省廣州市白云區(qū)太和鎮(zhèn)南嶺村一村民自建住宅樓發(fā)生火災(zāi),造成5人死亡。起火建筑共六層,每層建筑面積70平方米。一層用于儲(chǔ)存物品,主要存放有摩托車(chē)、電動(dòng)車(chē)、塑料漁具等物品,二至六層均住人。經(jīng)查,起火部位在一層電動(dòng)車(chē)停放部位,起火原因?yàn)殡妱?dòng)車(chē)短路引發(fā)火災(zāi)。
2010年11月30日晚23:53分,鄭州市金水區(qū)柳林鎮(zhèn)柳林村一民房發(fā)生火災(zāi),發(fā)生火災(zāi)的民房主體5層,一樓門(mén)廳位置著火,著火面積約15平方米,火災(zāi)造成3死2傷。
2010年7月19日14時(shí)28分許,新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市新市區(qū)河北路仁居三巷187號(hào)的一棟三層居民自建房(地上兩層、地下一層)發(fā)生火災(zāi),共造成12人死亡、17人受傷。
2、城中村火災(zāi)頻發(fā)的原因分析
這幾起火災(zāi)均發(fā)生在城鄉(xiāng)結(jié)合部的村民自建房,起火原因部分為電動(dòng)車(chē)電氣線路短路,火災(zāi)暴露出的教訓(xùn)也極為相似:
2.1起火建筑存在大量火災(zāi)隱患
起火建筑都屬于村民自建房,都存在樓下經(jīng)營(yíng)儲(chǔ)存、樓上人員住宿等“二合一”、“三合一”現(xiàn)象,沒(méi)有采取有效的防火分隔措施,城中村建筑大多存在缺少疏散通道或存在通道被占用、堵塞等現(xiàn)象。簡(jiǎn)易房沾火即燃,發(fā)生火災(zāi)時(shí)極易造成房屋倒塌以及人員的傷亡?;馂?zāi)發(fā)生時(shí)煙氣迅速充滿(mǎn)樓梯間,并向各樓層蔓延,造成人員恐慌和疏散困難,延誤了疏散逃生的最佳時(shí)機(jī),對(duì)人員逃生造成了嚴(yán)重影響,加大了人員傷亡。城中村建筑中大多未配置滅火器、逃生面具等消防器材,發(fā)生火災(zāi)時(shí)不能及時(shí)地?fù)渚群吞由?。城中村電線經(jīng)常處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài),存在電線亂拉亂接等火災(zāi)隱患。
2.2場(chǎng)所業(yè)主消防安全意識(shí)淡薄
自建房戶(hù)主將通道樓梯間用木板、扣板等易燃材料搭建成簡(jiǎn)易門(mén)面房,這種隨意改變建筑功能改成的各類(lèi)經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所,如修鞋鋪、小旅館、小商店等,存在非常嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。自建房戶(hù)主將不符合消防安全要求的房屋對(duì)外出租,也沒(méi)有及時(shí)整改火災(zāi)隱患。兩起火災(zāi)也突出暴露出居民缺乏基本用電常識(shí),電動(dòng)車(chē)私拉亂接電線違規(guī)充電、在疏散通道堆放可燃物等問(wèn)題。
2.3起火建筑受困群眾缺乏逃生自救技能
在火災(zāi)中,部分群眾在煙霧彌漫的情況下,毫無(wú)防護(hù)地沖入樓梯逃生,導(dǎo)致吸入大量有毒的濃煙,窒息而亡。部分被困人員盲目跳樓,造成不必要的死傷。由此可以看出,城中村居住人員大多文化水平不高,消防知識(shí)掌握少,沒(méi)有把防火常識(shí)當(dāng)做一門(mén)技能來(lái)學(xué)習(xí)。消防安全意識(shí)淡薄,發(fā)生火災(zāi)后不懂得自防自救,也是造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的重要原因。
3、預(yù)防城中村火災(zāi)的建議
3.1村民自建房應(yīng)達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)
村民自建房樓梯間內(nèi)嚴(yán)禁堆放可燃物品、嚴(yán)禁停放電動(dòng)自行車(chē)和為電動(dòng)自行車(chē)充電,拆除外窗上的鐵柵欄,“城中村”影響消防車(chē)通行的建筑物和攤位必須清理,合用建筑的住宿和經(jīng)營(yíng)部分必須采用不燃材料防火分隔,超過(guò)三層的出租房必須設(shè)置兩部疏散樓梯,達(dá)不到要求的,三層以上禁止使用。
3.2集中開(kāi)展火災(zāi)隱患綜合治理
對(duì)“城中村”、城鄉(xiāng)結(jié)合部等消防安全薄弱區(qū)域,當(dāng)?shù)卣畱?yīng)當(dāng)聯(lián)合各相關(guān)職能部門(mén)開(kāi)展綜合治理。對(duì)搭建的非法違法建筑,有關(guān)部門(mén)應(yīng)依法予以拆除;對(duì)居民住宅底層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)改變使用性質(zhì),未依法辦理消防行政許可手續(xù)的,要依法責(zé)令停止使用;對(duì)居民住宅底層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)防火分隔措施和安全疏散設(shè)施達(dá)不到消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,樓梯間開(kāi)設(shè)店鋪、存放貨物的等隱患的要依法責(zé)令立即改正。
3.3深入消防安全網(wǎng)格化管理
要推動(dòng)街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)在網(wǎng)格化管理推進(jìn)中完成網(wǎng)格劃分、制度上墻、臺(tái)帳建立等工作基礎(chǔ)上,進(jìn)一步明確網(wǎng)格責(zé)任,落實(shí)人員開(kāi)展常態(tài)化消防安全檢查和宣傳教育等工作。消防部門(mén)要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)基層網(wǎng)格人員的業(yè)務(wù)指導(dǎo)培訓(xùn),提高其識(shí)別、發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)火災(zāi)隱患的能力。政府應(yīng)加大投入,給居村民社區(qū)以及治安巡防隊(duì)、保安等群防群治力量配備常用的滅火器材,及時(shí)發(fā)現(xiàn)火險(xiǎn)隱患,及時(shí)整改,及時(shí)上報(bào)主管部門(mén)進(jìn)行處理,切實(shí)有效地預(yù)防和減少火災(zāi)事故的發(fā)生。
3.4加強(qiáng)電動(dòng)車(chē)火災(zāi)防范工作
針對(duì)近年來(lái)電動(dòng)車(chē)亡人火災(zāi)多發(fā)的情況,督促相關(guān)職能部門(mén)部門(mén),切實(shí)加強(qiáng)電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)售、使用、停放特別是充電環(huán)節(jié)的日常管理?;鶎由鐓^(qū)和群防群治力量要集中開(kāi)展電動(dòng)車(chē)充電及存放場(chǎng)所消防檢查,依法查處充電及存放場(chǎng)所電氣線路私拉亂扯、電動(dòng)車(chē)停放占用疏散通道等隱患。開(kāi)展電動(dòng)車(chē)消防安全提示宣傳,引導(dǎo)群眾購(gòu)買(mǎi)具備電氣安全保護(hù)功能的電動(dòng)車(chē),確保電動(dòng)車(chē)使用過(guò)程中的消防安全。
關(guān)鍵詞 火災(zāi)探測(cè);信息融合;貝葉斯網(wǎng)絡(luò)
中圖分類(lèi)號(hào)X959 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)77-0061-02
隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,社會(huì)財(cái)富和人民生命價(jià)值不斷提高,火災(zāi)造成經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響不斷增大。近年來(lái),高層超高層、結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜的建筑大量涌現(xiàn),對(duì)建筑物的消防安全要求越來(lái)越嚴(yán)格?;馂?zāi)在發(fā)生初期是最容易撲滅和控制的,所以能夠早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并采取相應(yīng)控制措施,可以降低火災(zāi)造成的損失。
自19世紀(jì)40年代開(kāi)始,經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展,各種類(lèi)型的火災(zāi)探測(cè)器不斷問(wèn)世,并日趨完善。從單一的感溫、感煙、感光型火災(zāi)探測(cè)器,發(fā)展到可以利用多種傳感器對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的火災(zāi)參數(shù)進(jìn)行探測(cè),并將傳感器采集的信息進(jìn)行融合的智能型火災(zāi)探測(cè)器。目前,火災(zāi)探測(cè)技術(shù)研究的重點(diǎn)是如何快速、準(zhǔn)確的識(shí)別火災(zāi),同時(shí)又具有較低的故障率和誤報(bào)率。貝葉斯網(wǎng)具有學(xué)習(xí)速度快、能有效處理不完備數(shù)據(jù)等特點(diǎn),是解決火災(zāi)信息統(tǒng)合的有效工具。
1 火災(zāi)探測(cè)中的信息融合
信息融合技術(shù)可以將多個(gè)傳感器的信息組合起來(lái)解決不確定性問(wèn)題。在火災(zāi)的不同階段,火災(zāi)的特征有不同的表現(xiàn)形式。通過(guò)對(duì)火災(zāi)機(jī)理分析,可以發(fā)現(xiàn)很多信息可以反映火災(zāi)的進(jìn)程,因此選擇火情參數(shù)和探測(cè)器數(shù)量是火災(zāi)探測(cè)中的一個(gè)重要因素。本火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)采用監(jiān)測(cè)的含量、環(huán)境溫度和煙霧濃度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的探測(cè)。信息融合的過(guò)程劃分為數(shù)據(jù)層、特征層、決策層,使得系統(tǒng)層次化,各種參數(shù)信息的關(guān)系清晰。
數(shù)據(jù)層階段負(fù)責(zé)收集現(xiàn)場(chǎng)的各種變量信息,即火災(zāi)特征參數(shù)信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)各參數(shù)的變化率或閾值超過(guò)安全值,則采集信息并提示特征層提取信息。
特征層階段將數(shù)據(jù)層送來(lái)的特征信息運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的方法進(jìn)行處理,計(jì)算各種狀態(tài)的概率,完成目標(biāo)對(duì)象特征的識(shí)別。陰燃火和明火作為火災(zāi)的兩種狀態(tài),由于環(huán)境因素造成的誤報(bào)作為環(huán)境干擾狀態(tài)。
決策層將特征層得到的信息進(jìn)行融合,得到系統(tǒng)最終決策輸出。對(duì)于環(huán)境干擾輸出狀態(tài),應(yīng)排除數(shù)據(jù),以提高之后探測(cè)的準(zhǔn)確性。從不同火情的救災(zāi)及聯(lián)動(dòng)措施的角度出發(fā),決策輸出應(yīng)是多級(jí)輸出,而應(yīng)該融合更多的現(xiàn)場(chǎng)信息,分析得出適當(dāng)?shù)臎Q策輸出。
2 構(gòu)建火災(zāi)探測(cè)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)又稱(chēng)為信度網(wǎng)絡(luò),是基于概率推理的圖形化網(wǎng)絡(luò),可以通過(guò)一些變量的信息來(lái)獲取其他的概率信息。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是解決不確定性問(wèn)題和不完整性最有效的數(shù)學(xué)模型之一。
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可以由一個(gè)二元組來(lái)表示,其中D表示由一組節(jié)點(diǎn)X={1,2,3…n} 果關(guān)系,有向邊的起始點(diǎn)稱(chēng)為的父節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為子節(jié)點(diǎn),沒(méi)有父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為根和鏈接節(jié)點(diǎn)的有向邊構(gòu)成的有向無(wú)環(huán)圖。圖中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)變量,有向邊表示因節(jié)點(diǎn)。圖1是一個(gè)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例。
圖1中節(jié)點(diǎn)X1、X2為根節(jié)點(diǎn),節(jié)單點(diǎn)Y1、Y2的條件概率可以表示為。構(gòu)建一個(gè)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型包括兩個(gè)內(nèi)容:構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以及確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)概率。貝葉斯網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)相應(yīng)的概率分布函數(shù)相聯(lián)系:對(duì)于根節(jié)點(diǎn),該概率分布是一個(gè)邊緣分布函數(shù),由于這類(lèi)節(jié)點(diǎn)的概率不被其他節(jié)點(diǎn)所影響,這類(lèi)節(jié)點(diǎn)的概率又稱(chēng)為為先驗(yàn)概率;對(duì)于其他節(jié)點(diǎn),其概率函數(shù)為條件概率分布函數(shù),記做,,其中表示該節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)所代表的變量的取值。對(duì)于整個(gè)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)而言,其所有節(jié)點(diǎn)所代表的隨機(jī)變量的聯(lián)合概率分布函數(shù)可以表示為以下形式:
(1)
首先根據(jù)需要探測(cè)區(qū)域的情況劃分區(qū)域,并根據(jù)各個(gè)區(qū)域的情況設(shè)置探測(cè)器的種類(lèi)、數(shù)量、位置。探測(cè)器收集各自區(qū)域內(nèi)的CO的含量、環(huán)境溫度和煙霧濃度信息,融合得到區(qū)域內(nèi)的明火、陰燃火、環(huán)境干擾的概率,最后綜合各個(gè)區(qū)域的報(bào)警狀態(tài)得到最終探測(cè)系統(tǒng)的決策輸出,作為報(bào)警系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的決策依據(jù)。
3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
選取中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)明火SH4和標(biāo)準(zhǔn)陰燃火SH1的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分為兩組,一組用于網(wǎng)絡(luò)概率參數(shù)的學(xué)習(xí),另一組用于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的檢驗(yàn),并將運(yùn)算的結(jié)果與數(shù)據(jù)比較。 表1標(biāo)準(zhǔn)明火SH4。
4 結(jié)論
本文采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對(duì)火災(zāi)特征識(shí)別進(jìn)行了研究。首先確定了火災(zāi)信息融合的流程和結(jié)構(gòu),以CO的含量、環(huán)境溫度和煙霧濃度三個(gè)指標(biāo)作為火災(zāi)特征信息。需求建立了火災(zāi)信息融合的貝葉斯網(wǎng)絡(luò),以CO的含量、環(huán)境溫度和煙霧濃度三個(gè)參數(shù)為根節(jié)點(diǎn),以明火、陰燃火和無(wú)火的概率為輸出結(jié)果。最后選取標(biāo)準(zhǔn)明火SH4和標(biāo)準(zhǔn)陰燃火SH1的數(shù)據(jù),分為兩組,用作網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的學(xué)習(xí)和結(jié)果檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果表明,將貝葉斯方法應(yīng)用于火災(zāi)信息融合,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以較好的識(shí)別明火和陰燃火的火災(zāi)特征。今后研究應(yīng)加入誤報(bào)數(shù)據(jù),如吸煙、烹飪導(dǎo)致的誤報(bào),以提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:船舶;電氣;火災(zāi)
中圖分類(lèi)號(hào):U665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-7973(2016)06-0027-01
由于企業(yè)的管理水平低,船舶建造質(zhì)量差,船舶設(shè)備落后,再加之企業(yè)及船東對(duì)船舶電氣設(shè)備的更新及日常管理的不重視,導(dǎo)致船舶電氣設(shè)備故障而引發(fā)的火災(zāi)屢屢發(fā)生。尤其是老齡船舶,因電氣設(shè)備故障引發(fā)火災(zāi)的事故在船舶事故中的比例越來(lái)越大,因此船舶電氣火災(zāi)的預(yù)防工作尤為重要。
1.船舶發(fā)生電氣火災(zāi)的原因分析
(1)工況原因。船舶經(jīng)常處于顛頗、振動(dòng)、沖擊的環(huán)境,周?chē)諝鉂穸却?,工作環(huán)境溫度高,空間狹窄且經(jīng)常充滿(mǎn)油霧、氫氣氣體,工況非常復(fù)雜,負(fù)載變化較大,電壓和頻率極不穩(wěn)定。
(2)常見(jiàn)其它原因:①航運(yùn)企業(yè)及船東隨意增加電氣設(shè)備造成線路超負(fù)荷運(yùn)行。②一些運(yùn)沙船采用陸用電纜,由于陸用電纜不耐油和高溫,容易造成電纜絕緣層老化。③電氣設(shè)備濺水短路,直流電機(jī)換向器和碳刷火花;接觸器、繼電器的匝間短路。④電氣設(shè)備接頭、觸頭接觸不良發(fā)熱;電氣接線柱松動(dòng)產(chǎn)生火花;用電設(shè)備在不使用時(shí)未斷開(kāi)電源;熔斷器中采用銅絲代替熔芯等。④一些船員將空的機(jī)油桶擱置在泵艙內(nèi),由于油船、散化船的儲(chǔ)物間較小,屬于危險(xiǎn)區(qū)域,搬運(yùn)機(jī)油桶時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生火花,如果泵艙內(nèi)危險(xiǎn)氣體的濃度達(dá)到極限值時(shí)就會(huì)引起爆炸。⑤在老齡船中,普遍存在著電氣設(shè)備絕緣老化現(xiàn)象,絕緣電阻下降,容易造成相間、對(duì)地短路等。⑥一些船的鐵桿避雷針由于其尖端防腐處理不當(dāng)會(huì)生銹,在修理時(shí)未進(jìn)行防腐處理或直接涂上油漆,在其表面形成絕緣體,達(dá)不到避雷效果。⑦油船、散化船的液貨輸送管道中,法蘭盤(pán)未可靠進(jìn)行電氣連接并接地造成靜電。油船、散化船的廚房?jī)?nèi)電炊設(shè)備的插座應(yīng)選用帶開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖插座,且電炊設(shè)備應(yīng)固定安裝。一些船員為了使用方便,隨意安裝普通插座和使用可攜式移動(dòng)電炊設(shè)備,造成火災(zāi)隱患。⑧蓄電池緊貼油箱或蓄電池在油箱下方放置,存在火災(zāi)隱患。⑨配電箱用一塊木板代替,線路雜亂且直接安裝在油箱上,存在火災(zāi)隱患。
2.預(yù)防船舶電氣火災(zāi)的措施
(1)從源頭抓好預(yù)防工作?!秲?nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》、《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶人級(jí)與建造規(guī)范》和《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》中對(duì)船舶電氣防火防爆有著十分嚴(yán)格的要求。在建造船舶時(shí),無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工,都要避免發(fā)生和注意消除以上所述的各種火災(zāi)隱患。船檢工作人員在監(jiān)督檢查時(shí),應(yīng)檢查船舶電氣是否符合技術(shù)規(guī)則的要求,造船廠是否按審核的圖紙建造。
(2)確保船舶電氣設(shè)備滿(mǎn)足特殊工況。對(duì)于在復(fù)雜環(huán)境下?tīng)I(yíng)運(yùn)的船舶,在特殊環(huán)境下運(yùn)行的電氣設(shè)備必須符合船用環(huán)境的技術(shù)條件。符合了這些條件,就能保證船舶設(shè)備不發(fā)生或少發(fā)生故障或損壞,保證不出現(xiàn)或少出現(xiàn)電氣火災(zāi)和爆炸的隱患。船用電氣設(shè)備的生產(chǎn)廠家須經(jīng)過(guò)船舶檢驗(yàn)部門(mén)的認(rèn)可,船用電氣設(shè)備須有船舶檢驗(yàn)部門(mén)的型式認(rèn)可證書(shū)。航運(yùn)企業(yè)及船東應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)電氣設(shè)備,不斷更新老舊淘汰設(shè)備,使電氣設(shè)備具備復(fù)雜工況工作性。
(3)航運(yùn)企業(yè)加強(qiáng)船舶電氣管理及教育宣傳,各航運(yùn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)管理,對(duì)船舶電氣設(shè)備的日常維護(hù)建立管理制度,并針對(duì)船舶電氣設(shè)備的不同配備情況提出具體要求,其中應(yīng)明確規(guī)定船員居住艙室嚴(yán)禁使用電爐、禁止私拉亂接電線、禁止用銅絲代替熔芯、禁止在油船、散化船的泵艙堆放雜物、用電設(shè)備未使用時(shí)應(yīng)斷開(kāi)電源等。如果航運(yùn)企業(yè)有老齡船舶,還應(yīng)定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行絕緣測(cè)試,不合格時(shí)應(yīng)修理或更換。
【論文摘要】首先總結(jié)了幾種常見(jiàn)的語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)(VAD)方法,然后從計(jì)算每幀每個(gè)頻率點(diǎn)的語(yǔ)音存在概率出發(fā),提出了一種新的VAD方法,并就其中的一些參數(shù)選擇問(wèn)題進(jìn)行了討論。最后給出新方法與傳統(tǒng)方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。
1引言
日常生活中,人們說(shuō)話有間隙,有必要對(duì)一段語(yǔ)音進(jìn)行檢測(cè),以確定哪些時(shí)間上是有語(yǔ)音,哪些時(shí)間上沒(méi)有語(yǔ)音。在語(yǔ)音編碼中,語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)(Voice ActivityDetection,VAD)用來(lái)區(qū)分有語(yǔ)音段和無(wú)語(yǔ)音段。如果一段時(shí)間被判斷為無(wú)語(yǔ)音段,則不需對(duì)其編碼。這樣可減少信道帶寬的占用,使有限的帶寬得到合理使用。在語(yǔ)音增強(qiáng)中,VAD用來(lái)判斷一段時(shí)間上是否存在語(yǔ)音。如果某段時(shí)間內(nèi)不存在語(yǔ)音,那么這段時(shí)間就只有噪聲存在,因此可以被用來(lái)估計(jì)和更新噪聲功率譜。在語(yǔ)音增強(qiáng)領(lǐng)域,VAD的性能往往直接影響到最后的結(jié)果。因?yàn)槟壳岸鄶?shù)的語(yǔ)音增強(qiáng)算法必須對(duì)噪聲功率譜進(jìn)行估計(jì),如果噪聲功率譜估計(jì)不準(zhǔn)確,就會(huì)導(dǎo)致最后的增益函數(shù)估計(jì)不準(zhǔn)確。準(zhǔn)確的噪聲功率譜估計(jì)須建立在準(zhǔn)確的純?cè)肼暥闻袛嗟幕A(chǔ)上。
筆者提出了一種新的VAD方法,這種方法建立在每幀每個(gè)頻率點(diǎn)的語(yǔ)音存在概率的基礎(chǔ)上。根據(jù)概率大小判斷是否存在語(yǔ)音。
2語(yǔ)音存在概率估計(jì)
為進(jìn)行VAD,首先對(duì)每幀每個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行語(yǔ)音存在概率估計(jì),該估計(jì)大致分為兩步:(1)估計(jì)是否存在強(qiáng)語(yǔ)音成分;(2)估計(jì)語(yǔ)音不存在概率和語(yǔ)音存在概率。含噪語(yǔ)音由純凈語(yǔ)音和噪聲疊加而成,所以假設(shè)
Y(k,l)=X(k,l)+D(k,l)(1)
其中,Y(k,l)為含噪信號(hào),X(k,l)為純凈語(yǔ)音,D(k,l)
為噪聲,k為某一幀的頻率點(diǎn)編號(hào),l為幀編號(hào)。
2.1估計(jì)是否存在強(qiáng)語(yǔ)音成分
含噪語(yǔ)音中某些地方會(huì)有明顯的語(yǔ)音存在,由于后面估計(jì)語(yǔ)音不存在概率需要用到相鄰幀的信息,所以強(qiáng)語(yǔ)音成分存在會(huì)嚴(yán)重影響到語(yǔ)音不存在概率估計(jì)。因此有必要先對(duì)某幀是否存在強(qiáng)語(yǔ)音進(jìn)行判斷,如果是,那么在下面的語(yǔ)音不存在概率估計(jì)過(guò)程中將不會(huì)用到此幀的信息。
對(duì)于含噪信號(hào),要進(jìn)行兩次平滑,一次是幀內(nèi)平滑,一次是幀間平滑。首先進(jìn)行幀內(nèi)平滑
其中,αs為平滑參數(shù)且0
根據(jù)γmin和ζ,按照下面的判決準(zhǔn)則,判斷當(dāng)前幀是否含有強(qiáng)語(yǔ)音成分
其中,“0”為有強(qiáng)語(yǔ)音存在,“1”為沒(méi)有強(qiáng)語(yǔ)音存在,γ0=4.6,ζ0=1.67。
2.2估計(jì)語(yǔ)音不存在概率和語(yǔ)音
存在概率利用前面強(qiáng)語(yǔ)音成分判斷的結(jié)果,可通過(guò)先排除含有強(qiáng)語(yǔ)音成分的頻率點(diǎn),再進(jìn)行幀內(nèi)平滑和幀間平滑,最后得到對(duì)應(yīng)于每幀每個(gè)頻率點(diǎn)的估計(jì)量。這個(gè)估計(jì)量反映了該幀每個(gè)頻率點(diǎn)上能量情況。如某幀是無(wú)語(yǔ)音幀,則其各頻率點(diǎn)上的估計(jì)量將會(huì)較小。再通過(guò)對(duì)一段區(qū)間上搜索最小估計(jì)量,將搜索到的結(jié)果作為參照標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)某幀某個(gè)頻率點(diǎn)的估計(jì)量超過(guò)參照標(biāo)準(zhǔn)的若干倍時(shí),即判定此處含有語(yǔ)音,否則就不含有語(yǔ)音。首先,利用是否存在強(qiáng)語(yǔ)音的判決結(jié)果進(jìn)行新的幀內(nèi)平滑和幀間平滑。先進(jìn)行幀內(nèi)平滑
的計(jì)算用到了I(k,l),排除了強(qiáng)語(yǔ)音存在的頻率點(diǎn)。再進(jìn)行幀間平滑
然后同前面估計(jì)是否存在強(qiáng)語(yǔ)音成分一樣,進(jìn)行區(qū)間最小值搜索
定義
l )=E{D(k,l)2}。由于按照式(13)計(jì)算語(yǔ)音存在概率需要估計(jì)先驗(yàn)信噪比ξ和后驗(yàn)信噪比γ,如果估計(jì)不準(zhǔn)確,必然導(dǎo)致VAD結(jié)果不準(zhǔn)確。故這里對(duì)此進(jìn)行簡(jiǎn)化,直接用1減去q(k,l)作為語(yǔ)音存在概率p(k,l)。
3利用語(yǔ)音存在概率進(jìn)行VAD
3.1檢測(cè)指標(biāo)計(jì)算
估計(jì)出語(yǔ)音存在概率后,還不能直接用來(lái)進(jìn)行VAD,因?yàn)檫@些概率是針對(duì)每一個(gè)頻率點(diǎn)的,需要將這些信息轉(zhuǎn)換為某一幀的評(píng)價(jià)量。通過(guò)對(duì)語(yǔ)音存在概率隨時(shí)間和頻率點(diǎn)分布的觀察,發(fā)現(xiàn)有2項(xiàng)指標(biāo)可被用來(lái)比較準(zhǔn)確地辨別出有聲段和無(wú)聲段,分別是
其中,pt為某一幀所有頻率點(diǎn)的語(yǔ)音存在概率之和,pe為某一幀上語(yǔ)音存在概率為1的所有頻率點(diǎn)個(gè)數(shù),M為有頻率點(diǎn)數(shù)。但是,實(shí)驗(yàn)表明,這兩個(gè)參數(shù)雖然總體上可以看出哪些是無(wú)聲段哪些是有聲段,但起伏可能非常劇烈,所以需要進(jìn)行平滑處理。設(shè)定
其中,采用了當(dāng)前幀前面4幀的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑。
3.2參數(shù)設(shè)定
判斷是否存在語(yǔ)音主要看式(17)~(18)中2個(gè)指標(biāo)是否超過(guò)某個(gè)門(mén)限。具體為
其中,式(19)~(20)對(duì)一段含噪信號(hào)最開(kāi)始一段的2個(gè)指標(biāo)求平均,然后利用式(21)~(22)得到正式的門(mén)限;W為每幀有頻率點(diǎn)數(shù)。其判斷結(jié)果
其中,“1”為有語(yǔ)音,“0”為無(wú)語(yǔ)音。
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果
為
評(píng)價(jià)該VAD方法的性能,設(shè)定如下指標(biāo)
含噪信號(hào)是人工合成的,其中純凈信號(hào)來(lái)自一段評(píng)書(shū),噪聲信號(hào)取自Noisex-92噪聲庫(kù),包括白噪聲、粉紅噪聲、F16戰(zhàn)斗機(jī)噪聲、沃爾沃汽車(chē)噪聲、閑聊聲和工廠噪聲等,信噪比均為6 dB。所有指標(biāo)均與文獻(xiàn)[3]中的方法對(duì)比。含語(yǔ)音幀總數(shù)和純?cè)肼晭倲?shù)根據(jù)純凈信號(hào)人為判定。將文獻(xiàn)[3]中的方法稱(chēng)為方法A,本文方法稱(chēng)為方法B。3項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果列于表1~3。
可看出,在大部分情況下,方法B要優(yōu)于方法A;但當(dāng)信噪比降低到一定程度后,方法A要優(yōu)于方法B。圖1給出了背景噪聲是白噪聲時(shí),2種方法的性能比較??煽闯觯?dāng)輸入信噪比大于5 dB時(shí),方法B明顯優(yōu)于方法A;但當(dāng)信噪比降到0 dB后,方法A好于方法B。
5總結(jié)
這
種新的VAD方法在信噪較高時(shí),效果非常好。如實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)背景噪聲為白噪聲,信噪比為18 dB時(shí)總體準(zhǔn)確率可達(dá)0.961 8,而文獻(xiàn)[3]中的方法只能達(dá)到0.831 3。但當(dāng)信噪比下降到0 dB后,新的方法表現(xiàn)不如文獻(xiàn)[3]中的方法。另外,在背景噪聲為非平穩(wěn)噪聲時(shí),效果也不夠理想,有待改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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[2]COHEN I.Noise spectrum estimation in adverse environment:improved minima controlled recursive averaging[J].IEEE Trans.on Speech and Audio Processing,2003,11(5):466-475.
一、和諧、融洽師生關(guān)系
教和學(xué)是一對(duì)矛盾,作為矛盾雙方的代表教師和學(xué)生如何和諧融洽師生關(guān)系,對(duì)完成教學(xué)目的至關(guān)緊要。 青少年的心理特點(diǎn)告訴我們,這個(gè)年齡段的學(xué)生”親師性”較強(qiáng)。如果他們對(duì)某個(gè)老師有好感,他們便對(duì)這位 老師的課感興趣并分外重視,肯下大氣力,花大功夫?qū)W這門(mén)課,因而成績(jī)卓著。反之,如果他們不喜歡某一位老師,由于逆反心理,他們也就不愿學(xué)或不學(xué)這位老師的課。 這種現(xiàn)象也是大家司空見(jiàn)慣的。所以,教師要深入學(xué)生,和學(xué)生打成一片,了解學(xué)生的興趣,愛(ài)好,喜怒哀樂(lè) 情緒的變化,時(shí)時(shí)處處關(guān)心學(xué)生,愛(ài)護(hù)學(xué)生,尊重學(xué)生,有的放矢地幫助學(xué)生。讓你在學(xué)生的眼中不僅是一位 可敬的師長(zhǎng),更是他們可親可近的親密朋友。當(dāng)然,這并非說(shuō)他們的缺點(diǎn)不可批評(píng),可以聽(tīng)之任之。而是批評(píng) 和表?yè)P(yáng)是出于同一個(gè)目的的愛(ài)護(hù)他們。因而批評(píng)的方式比批評(píng)本身更重要。要讓他們不傷自尊心,人格不受侮 辱。從內(nèi)心讓他們感到教師的批評(píng)是誠(chéng)摯的愛(ài),由衷的愛(ài)護(hù)和幫助。這樣,也只有這樣師生才能關(guān)系和諧,感 情融洽,興趣盎然地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
二、創(chuàng)造一個(gè)輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境
傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法,總是教師”一言堂”,課堂上教師總是向?qū)W生灌輸,學(xué)生始終處于消極、被動(dòng)的 學(xué)習(xí)地位,沒(méi)有什么輕松、愉快而言,因而也就無(wú)興趣可談。即使那些認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生,也無(wú)非把自己當(dāng)作知 識(shí)的記憶器,為分?jǐn)?shù)不得已而為之。但就多數(shù)而言,由于不感興趣也就逐漸放棄英語(yǔ)學(xué)習(xí),從而導(dǎo)至“兩極分化”,教學(xué)質(zhì)量不佳。課堂環(huán)境如何,對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣影響極大,教師的責(zé)任在于為學(xué)生創(chuàng)造輕松、愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境。 為了做到這一點(diǎn),教師要以滿(mǎn)腔的熱情,全心地投入課堂教學(xué),儀表要灑脫,精神要保滿(mǎn),表情要輕松愉快, 目光要親切,態(tài)度要和藹,舉止要大方、文雅,言吐要簡(jiǎn)潔,語(yǔ)言要純正、地道、流利,書(shū)法要規(guī)范、漂亮, 版面設(shè)計(jì)要合理醒目等。為了淡化傳統(tǒng)教學(xué)給人們的印象。要”寓教于樂(lè)””動(dòng)靜結(jié)合””學(xué)用結(jié)合””師生配合”。課前,可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,由教師用學(xué)生聽(tīng)懂和大致聽(tīng)懂的英語(yǔ)講一個(gè)幽默笑話,一則諺語(yǔ),或由學(xué)生進(jìn)行 課前三分鐘英語(yǔ)會(huì)話練習(xí),自由演講,自由談,集體唱一首英語(yǔ)歌曲。從而活躍氣氛,激發(fā)學(xué)生興趣。完成教 學(xué)前的預(yù)熱活動(dòng)。英語(yǔ)有一則諺語(yǔ)說(shuō),”良好的開(kāi)端,就是成功了一半。”(A good beginning is half done),導(dǎo)入新課 要講究藝術(shù)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容你可設(shè)置一個(gè)懸念吸學(xué)生;也可提出一個(gè)發(fā)人深思的問(wèn)題,抓住學(xué)生;也可從直觀 教具和演示開(kāi)始。教學(xué)中,不能課本搬家,大聲念一遍,小聲念一遍,就算進(jìn)行了教學(xué)。要善于用教室的人和 物、直觀教具如圖片、掛圖、簡(jiǎn)筆畫(huà),設(shè)置情景。語(yǔ)言總是和情景連在一起的,沒(méi)有沒(méi)情景的語(yǔ)言,有了情景 學(xué)生才印象深刻、聲形意有機(jī)結(jié)合,學(xué)得才有趣,掌握才準(zhǔn)確。教師講解節(jié)忌繁、雜、重,(即繁瑣、雜亂、 重復(fù))。要精講,長(zhǎng)則生厭。要變講為提問(wèn),學(xué)生大量的時(shí)間是參與而不是旁觀者,學(xué)中用,用中學(xué)。只有這 樣學(xué)生才感興趣。要注意在實(shí)踐中滿(mǎn)足學(xué)生的”成功欲”,不同水平,不同層次的問(wèn)題和語(yǔ)言材料,要由不同 水平,不同層次的學(xué)生實(shí)踐。這樣,每個(gè)學(xué)生都可品嘗成功的喜悅和成就感。從而情趣大振,熱情倍增。一旦學(xué)生出了差錯(cuò),不要埋怨訓(xùn)斥、責(zé)怪,要注意糾正錯(cuò)誤的技巧保護(hù)學(xué)生的積極性不受挫折。一堂課就是一個(gè)完 整的藝術(shù)品,不僅要有一個(gè)好的開(kāi)始和發(fā)展,也要有一個(gè)好的結(jié)尾。根據(jù)不同的情況下課前可給學(xué)生設(shè)置一個(gè) 新的“懸念”,留一個(gè)耐人尋味的問(wèn)題,放一遍課文錄音,讓學(xué)生小結(jié)一下課堂主要內(nèi)容,唱一首歌曲等??傊?,一堂課,始終要讓學(xué)生學(xué)得輕松愉快、興趣盎然。
三、教學(xué)方法要靈活多樣,充滿(mǎn)情趣
單一的教學(xué)方法是乏味的。既使是一個(gè)好的方法,經(jīng)常用也就失去了它的魅力。為了激發(fā)學(xué)生的興趣,保 持學(xué)生的興趣,鞏固學(xué)生的興趣,教師要認(rèn)真鉆研教材,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同,如初學(xué)、鞏固、和復(fù)習(xí),就不 能用一樣的方法,這就要求教師付出心血,不斷地探索,不斷地追求。在教學(xué)中,這應(yīng)該是教師大有作為的地方。比如教字母吧,26個(gè)字母說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單,但真正教得快、教得準(zhǔn)、教得好,讓學(xué)生學(xué)得有趣味,也并非 每一位教師都能這樣做的。有人照本宣科,每次幾個(gè)字母,依次教完就過(guò)去了。可有人把字母做成卡片讓學(xué)生 做字母排隊(duì)游戲,分組進(jìn)行字母排隊(duì)比賽,教唱字母歌。這樣做學(xué)生學(xué)得快而好,還鍛煉學(xué)生的觀察能力,反 應(yīng)靈敏能力,集體觀念。兩種做法,兩種效果,前者索然無(wú)味,后者樂(lè)融融。教句子開(kāi)始可進(jìn)行聽(tīng)力比賽,看誰(shuí)最先說(shuō)出所聽(tīng)的句子,看誰(shuí)讀得好。進(jìn)而進(jìn)行單詞組句比賽等等,都可 提高學(xué)生興趣,比老師一遍一遍地講,學(xué)生一遍一遍地讀,效果好得多。教課文,可根據(jù)不同體裁和內(nèi)容在不同階段上,可采用模擬對(duì)話,扮演角色,講故事,述大意、改變?nèi)朔Q(chēng) ,變對(duì)話為敘述,變敘述為對(duì)話,即興口頭作文,看圖說(shuō)話,組句成文等多種形式。這樣就會(huì)把死教材活用, 學(xué)生學(xué)得興趣濃,用的機(jī)會(huì)多,效果必然好。
四、課內(nèi)外相結(jié)合
預(yù)防醫(yī)學(xué)衛(wèi)生 預(yù)防醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè) 預(yù)防醫(yī)學(xué)技術(shù) 預(yù)防醫(yī)學(xué)管理 預(yù)防技術(shù)論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀