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華科儀推出了HK-8610多通道兩蟲檢測一體化預(yù)處理設(shè)備及輔助自動識別系統(tǒng)

2020年09月08日 13:50:50來源:中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會點擊:16777
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  【化工儀器網(wǎng) 產(chǎn)品新聞】說起飲用水的檢測,人們首先想到的也許是物理、化學及細菌等指標,卻容易忽略可能導(dǎo)致人體腹瀉的水源性耐氯人畜共患原生動物寄生蟲——賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲,簡稱"兩蟲”。
 
  據(jù)了解,近幾十年發(fā)達國家供水安全事件大部分由"兩蟲”引起,全世界累計約3.5億人感染。我國地表水中"兩蟲”的檢出率達到45%,畜禽感染率局部高達89%,人群感染率為1-8%。人或動物經(jīng)水源性或食源性感染"兩蟲”后,主要癥狀為腹痛、腹瀉、腹脹、嘔吐、發(fā)熱和厭食等,嚴重的會導(dǎo)致脫水甚至死亡。
 
  我國于1987年在南京市區(qū)首次發(fā)現(xiàn)了人體感染隱孢子蟲病的案例,之后在江蘇、重慶、安徽、內(nèi)蒙、福建、山東和湖南都曾有相關(guān)病例的報道。盡管我國還未曾發(fā)生過大規(guī)模飲用水感染事件,"兩蟲”的健康風險也引起國家有關(guān)部門的高度關(guān)注。2005年,住建部將"兩蟲”納入《城市供水水質(zhì)標準》(CJ/T 206-2005),2006年,衛(wèi)生部將"兩蟲”納入《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749-2006)。
 
  早年中國檢測"兩蟲”的技術(shù)和標準采用的是美國國家環(huán)??偩?USEPA)制定的EPA 1623方法,檢測設(shè)備和耗材基本上都依賴于從美國進口。這種檢測方法不僅成本非常高,而且耗時耗力,對操作人員自身的經(jīng)驗有較強的依賴。
 
  "當時光這兩項的檢測成本就能占到飲用水水質(zhì)106項總檢測成本的20%,這嚴重制約了我國"兩蟲”檢測的普及和相關(guān)研究",中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心副主任楊敏教授感嘆道。
 
  在"水體污染控制與治理”科技重大專項和國家自然科學基金的支持下,楊敏課題組經(jīng)過數(shù)年的研發(fā),在參考了日本方法標準的基礎(chǔ)上,后選用了膜過濾/沉淀代替濾囊過濾、密度梯度離心代替免疫磁珠的前處理方法,降低了近80%的耗材成本,而且成功實現(xiàn)了前處理的自動化。此外,與企業(yè)聯(lián)手開發(fā)出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助識別的"兩蟲”圖像處理系統(tǒng),成功解決了傳統(tǒng)鏡檢方法效率低、過于依賴人工經(jīng)驗的難題。
 
  上述檢測方法完成了全國供水行業(yè)方法驗證,并成為住建部發(fā)布的行業(yè)標準《城鎮(zhèn)供水水質(zhì)標準檢驗方法》CJ/T 141-2018中的一個標準方法;同時,在國家標準《生活飲用水檢測方法標準》(GB 5750)的修訂中也順利通過了方法驗證。
 
  方法納入行標后,楊敏教授當時就非常希望能把這個科研成果進行產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化,以期解決我國"兩蟲”檢測難、檢測貴的問題。而那時,北京華科儀科技股份有限公司也正在為進一步拓展公司的產(chǎn)品線積極尋找新的機會,希望再創(chuàng)一個如同公司在電力行業(yè)所取得的成功業(yè)績。雙方一接觸,立刻擦出思想的火花,合作,成了雙方共同的心愿。
 
  憑借著多年檢測產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)與經(jīng)驗的積累,華科儀成功地"接住”了這個科研成果,終推出了HK-8610多通道兩蟲檢測一體化預(yù)處理設(shè)備及輔助自動識別系統(tǒng),大大降低了檢測成本和人工依賴性。
 
HK-8610多通道兩蟲檢測一體化預(yù)處理設(shè)備及輔助自動識別系統(tǒng)
 
  談到和中科院的合作,邊寶麗女士回憶到,"我們當時了解到國內(nèi)水檢測領(lǐng)域,這一項技術(shù)是屬于‘卡脖子’的技術(shù),只有美國的兩家公司能做。而華科儀致力于科研儀器行業(yè)已25年,已經(jīng)成長為集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后于一體的技術(shù)型企業(yè),在水環(huán)境行業(yè)積累了豐富的經(jīng)驗。這次和中科院生態(tài)環(huán)境研究中心的合作方向,我們感覺非常對口,所以一拍即合開始了合作”。
 
  飲用水水質(zhì)生物安全正逐漸被國家重視起來,特別是在新冠疫情爆發(fā)之后,疾控單位提高了對水質(zhì)生物安全的要求,各地相關(guān)檢測機構(gòu)也在紛紛設(shè)法提高相應(yīng)的檢測能力。
 
  由于本次發(fā)布的檢測技術(shù)方法已順利完成國家衛(wèi)健委組織的《生活飲用水標準檢驗方法》GB 5750中"兩蟲”方法更新所必須的驗證工作,相信不久的將來,它也將會出現(xiàn)在相關(guān)國標當中。因此,其未來的市場潛力不容小覷,華科儀也格外重視這一難得的企業(yè)進一步發(fā)展的良機。
 
  邊寶麗女士透露,這一次華科儀在新品推廣模式上將與以往有所不同:一是銷售模式將以渠道為主,力爭在短的時間內(nèi)把產(chǎn)品推向各地市場,這也是華科儀改變公司原有營銷思路做的一次新的嘗試;二是線上、線下齊發(fā)力,通過與各方網(wǎng)絡(luò)媒體合作進行線上推廣,同時也積極參加和儀器相關(guān)的線下展會,通過多種模式擴大宣傳范圍;三是發(fā)起新品試用活動,在疾控、自來水廠、環(huán)境監(jiān)測站、第三方檢測機構(gòu)等領(lǐng)域的重點用戶單位免費安放儀器,讓用戶直觀地了解"兩蟲”檢測系統(tǒng)的功能,加強和用戶的交流。
 
  8月31日~9月2日,第十三屆上海水處理展覽會于上海國家會展中心舉辦,北京華科儀科技股份有限公司攜多款水分析儀器儀表精彩亮相展會。
 
展會上華科儀展位1.1H3132觀眾絡(luò)繹不絕!
 
  HK-8610 多通道兩蟲檢測一體化預(yù)處理設(shè)備及輔助自動識別系統(tǒng)在展會上大放異彩,吸引眾多專業(yè)人士駐足咨詢與交流。
 
  兩蟲樣品富集前處理裝置
 
  華科儀公司基于"濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法”研制的兩蟲樣品富集前處理裝置內(nèi)置多種類型傳感器和自動控制器以代替人工操作,預(yù)處理過程無需人員值守,實現(xiàn)了兩蟲樣品富集過程的智能化、自動化和批量化,降低了兩蟲檢測成本,檢測成本僅為美國EPA1623方法的20%左右。該設(shè)備已經(jīng)獲得國家專利并正式推向檢測市場,受到了檢測行業(yè)用戶的大力贊揚。與此同時,該設(shè)備為水質(zhì)檢測部門節(jié)約檢測成本的同時滿足不同規(guī)模供水單位檢測部門"兩蟲”檢測的需求,這對于保證新國標的有效實施具有重要意義。
 
  主要特點
 
  1.設(shè)備配有大尺寸觸摸屏,內(nèi)置微孔濾膜法和碳酸鈣沉淀法操作指導(dǎo),引導(dǎo)用戶使用
 
  2.設(shè)備支持樣品濁度檢測,能引導(dǎo)用戶選擇合適的方法處理不同類型樣品
 
  3.使用濾膜法,設(shè)備支持用戶自定義報警和換膜壓力,設(shè)備實時提醒和自動換膜
 
  4.使用濾膜法,設(shè)備支持用戶自定義處理樣品體積,設(shè)備實時提醒和自動停止
 
  5.使用沉淀法,設(shè)備可批量自動處理樣品,無需人員現(xiàn)場值守
 
  6.設(shè)置內(nèi)置真空系統(tǒng),輔助完成吸取上清液和真空抽濾操作
 
  7.設(shè)備能夠?qū)悠敷w積由10-20L富集至200mL,兩蟲回收率滿足標準要求
 
  技術(shù)參數(shù)
 
  外形尺寸:1540*560*1360mm
 
  輸入電壓:220VAC 50Hz
 
  設(shè)備功率:≤300W
 
  觸摸屏:10寸工業(yè)觸摸屏
 
  傳感器量程:濁度0-100NTU ;壓力0-1.6MPa;PH傳感器0-14
 
  濾膜法樣品處理量設(shè)置范圍:0-9999L
 
  濾膜法泵流量參數(shù):1.2L/min
 
  沉淀法一個樣品處理時間(除靜置時間)≤15min
 
  真空泵參數(shù):真空速度0-12L/min 極限真空度24KPa
 
  回收率滿足國標要求
 
  基于人工智能技術(shù)的兩蟲自動識別系統(tǒng)
 
  為解決人工識別的技術(shù)性和主觀性難題,我公司研制出基于人工智能技術(shù)的兩蟲自動識別系統(tǒng),以基于形態(tài)學半監(jiān)督學習神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別算法結(jié)合多維度判別方法對兩蟲進行輔助快速判別定量,可替代傳統(tǒng)人工肉眼手動方法,大幅降低人工識別勞動強度和錯誤率。該儀器實現(xiàn)了多通道檢測可擴展模塊和載物臺和顯微鏡自動控制等關(guān)鍵部件模塊化和智能化,包括:樣品擴展陣列和膜過濾自動切換控制系統(tǒng)模塊化并集成于一體,形成成套"兩蟲”檢測前處理儀器,建立隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲的形態(tài)圖像數(shù)據(jù)倉庫,通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別算法和多維度判別分析,解決傳統(tǒng)分析方法的費時、效率低、依賴人工經(jīng)驗等難題。
 
  主要特點
 
  1. 顯微鏡操作遵照國家標準要求
 
  2. 自動掃描全片,自動拍照
 
  3.發(fā)現(xiàn)兩蟲存在,系統(tǒng)自動拍照并記錄坐標并進行數(shù)據(jù)庫存檔
 
  4.系統(tǒng)自動出具檢測結(jié)果報告
 
  5.支持人工驗證,點擊系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)兩蟲坐標點,顯微鏡自動移動到該坐標點并自動配置觀察倍數(shù)和觀察模式
 
  技術(shù)參數(shù)
 
  鹵素燈主機,12V100W
 
  22mm視場,10×可調(diào)目鏡
 
  三目觀察鏡筒,30°傾斜,47-78mm瞳距
 
  半復(fù)平場熒光物鏡
 
  高精度電動載物平臺,行程125*75mm,小步長0.1um
 
  投射起偏、轉(zhuǎn)盤DIC聚光鏡和微分干涉附件
 
  100W汞燈燈室、100W汞燈電源箱和6激發(fā)位熒光垂直照明器
 
  顯微鏡運動控制程序:定義掃描區(qū)域,控制電動載物臺三軸運動,切換物鏡,控制CCD相機拍照,記錄目標物坐標和鏡頭信息,能自動還原記錄狀態(tài)輔助人工復(fù)核
 
  兩蟲圖像識別系統(tǒng):采用嵌套循環(huán)逐像素掃描識別圖片,采用DBSCAN聚類技術(shù)實現(xiàn)兩蟲標記,基于大數(shù)據(jù)利用積卷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)識別兩蟲類別,識別率超過80%
 
  應(yīng)用領(lǐng)域
 
  疾控中心
 
  自來水廠
 
  礦泉水廠
 
  環(huán)境監(jiān)測站
 
  第三方檢測機構(gòu)等

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