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药学院宋尔群教授课题组在异质性肿瘤细胞分析研究中取得重要进展
肿瘤细胞异质性是肿瘤异质性的重要成因之一,可导致肿瘤在增殖能力、侵袭能力和药物敏感性等方面产生重要差异,影响肿瘤的诊断与治疗,最终影响患者身体健康与生命安全。因此,肿瘤细胞异质性研究对于肿瘤的诊断和个体化治疗具有重要意义。而进行肿瘤细胞亚群分离分析是研究肿瘤细胞异质性的重要基础。现有的基于电泳、场流或荧光激活式分离原理的进行肿瘤细胞分离分析的策略存在着特异性差、操作繁琐或需样本量大等弊端。基于课题组在磁性梯度分离细菌、肿瘤标志物、蛋白分析等方面前期工作(Analytical Chemistry 2018, 90, 9621-9628;Analytical Chemistry 2014, 86, 9434-9442;Chemistry-A European Journal 2014, 20,14642-14649),该研究以细胞表面标志物Her2表达量差异化的三种乳腺癌细胞(BT474、MDA-MB-453和MDA-MB-231)为研究模型,通过荧光-磁性靶向仿生探针与其识别后形成不同磁性梯度,在恒定外磁场作用下,可分别在90 s、120 s和180 s时间内快速逐一梯度分离出三种不同乳腺癌细胞亚型,并基于探针的荧光信号对肿瘤细胞亚群进行了初步鉴定。该研究报道的基于磁性梯度响应的肿瘤细胞亚群分离分析策略具有简单、快速、准确等特点,为血液样本中异质性肿瘤细胞亚群的近同时分离与分析提供新思路,在肿瘤早期诊断、评估和预后方面具有重要的潜在应用前景。
西南大学 2021-02-01
基于真实世界临床数据的科学研究与中药新药发现平台 ——中医临床数据仓库平台及挖掘分析方法
在医学领域首次应用商务智能软件(Business Objects XI)作为中医临床数据仓库OLAP分析的软件基础。开发实现了基于细节数据模型、多维数据模型和海量临床诊疗数据的探索性分析、展示系统,分析展示的内容包括名老中医经验传承、重大疾病的病证及临床表现要素关系等的主题分析集。可从数据概况、方剂、药物、疾病、症状、治法和证候等方面分别对名老中医和重大疾病临床数据进行多种关系知识的探索性分析。同时,对分析结果可进行实时查询、导出和展示(下图是一位名老中医某经典处方的临床应用证候分布情况)。    本实验室与中国中医科学院合作进行中医临床数据仓库与挖掘分析平台,以及中医临床数据挖掘方法的研究,实现了对中医临床采集病历数数据的集成与整合,数据挖掘与分析的中医临床数据仓库及挖掘分析平台,该平台旨在支持从真实世界中医临床诊疗中产生海量科研分析用数据,并以真实、高质量的数据为基础进行中医临床与理论研究,为中医临床疗效评价、临床中药新药创制提供客观的医学证据和适宜的数据分析方法。该成果于2009年12月获得国家科技进步二等奖。   名老中医OLAP展示例子 1.2多维分析与复杂网络分析系统   以中医临床数据中症-证-治的复杂关系和复杂网络分析方法研究为出发点,开发实现了中医临床复杂网络分析系统。该系统包括如联机数据筛选、复杂网络建模、统计特性分析、可视化网络数据筛选等基本功能,能够支持中医临床诊疗数据中的疾病(中西医)、症状、证候、药物等实体内部元素以及实体之间元素的网络模型构建和多种复杂网络分析方法如节点中心性分析、社团分析、节点相似度分析等。从大量的临床数据中分析获得临床核心处方及其主要适应症,以及随症加减信息。该系统采用Eclipse 富客户端(Rich Client Platform, RCP)和Java语言开发(下图是该系统的主界面)。  在医学领域首次应用商务智能软件(Business Objects XI)作为中医临床数据仓库OLAP分析的软件基础。开发实现了基于细节数据模型、多维数据模型和海量临床诊疗数据的探索性分析、展示系统,分析展示的内容包括名老中医经验传承、重大疾病的病证及临床表现要素关系等的主题分析集。可从数据概况、方剂、药物、疾病、症状、治法和证候等方面分别对名老中医和重大疾病临床数据进行多种关系知识的探索性分析。同时,对分析结果可进行实时查询、导出和展示(下图是一位名老中医某经典处方的临床应用证候分布情况)。  获奖证书   1.中医临床数据仓库与挖掘分析平台 通过分析中医临床数据元素及其多维、多层次的关系特点,研究设计了中医临床参考信息模型,以及为基础构建中医临床数据仓库细节数据模型和多维数据模型,建立以数据仓库为核心的数据整合、数据抽取/转换/转载和数据整理、数据挖掘、OLAP和统计分析的智能信息处理平台。该平台以中医临床数据仓库及其运行环境工具的构建为基础,基于实际的临床诊疗数据,实现对中医诊疗数据进行多主题、多粒度、多需求、高效、快捷的展示、研究和查询检索,并支持基于Web的OLAP主题应用,为名老中医经验继承研究、中医临床评价研究和临床科研提供实际的诊疗数据证据和知识来源,以支持临床科研决策分析,满足中医临床评价研究的探索性分析需求。针对中医临床数据的特点,研究体现中医临床数据模型特点的数据挖掘新方法,为面向中医临床研究的数据挖掘和机器学习方法研究提供新的思路和研究方向。该平台的构建初期以重大慢性疾病:中风、冠心病和糖尿病诊治规律,以及名老中医经验传承研究为支持目标。   中医临床数据仓库平台   1.1中医临床数据预处理技术临床数据的预处理包括数据整合、数据整理和数据转换等技术,我们面向中医临床数据结构内容以及中医临床研究的分析需求,实现具有完善的数据抽取-转换-装载(Extraction-transforming-loading,ETL)、数据整理和数据转换导出功能的数据前处理软件。该软件针对医学数据利用中的分布式(多采集点)采集、患者隐私保护和大规模数据处理的特点,采用灵活的数据映射配置和临床术语库衔接等方式把各采集点数据导入到临床数据仓库中,并支持批量数据核查和数据规范整理(对临床数据中的术语性数据如症状体征、诊断和药物等进行概念化语义规范)功能。   在医学领域首次应用商务智能软件(Business Objects XI)作为中医临床数据仓库OLAP分析的软件基础。开发实现了基于细节数据模型、多维数据模型和海量临床诊疗数据的探索性分析、展示系统,分析展示的内容包括名老中医经验传承、重大疾病的病证及临床表现要素关系等的主题分析集。可从数据概况、方剂、药物、疾病、症状、治法和证候等方面分别对名老中医和重大疾病临床数据进行多种关系知识的探索性分析。同时,对分析结果可进行实时查询、导出和展示(下图是一位名老中医某经典处方的临床应用证候分布情况)。   名老中医OLAP展示例子    以中医临床数据中症-证-治的复杂关系和复杂网络分析方法研究为出发点,开发实现了中医临床复杂网络分析系统。该系统包括如联机数据筛选、复杂网络建模、统计特性分析、可视化网络数据筛选等基本功能,能够支持中医临床诊疗数据中的疾病(中西医)、症状、证候、药物等实体内部元素以及实体之间元素的网络模型构建和多种复杂网络分析方法如节点中心性分析、社团分析、节点相似度分析等。从大量的临床数据中分析获得临床核心处方及其主要适应症,以及随症加减信息。该系统采用Eclipse 富客户端(Rich Client Platform, RCP)和Java语言开发(下图是该系统的主界面)。     中医临床复杂网络分析系统  1.3 真实世界中医临床有效处方发现系统 中药新药创制与研发是极具挑战和机遇的领域,当前化学制药和单成份药物研发已经出现明显的瓶颈,传统植物/天然药以及多成份复方药物的研发成为国内外关注的焦点。而从多成份调控和多靶点机理的研究为主要视角的网络药理学更成为新的趋势和方法。针对中医临床诊疗过程中具有证-治-效信息,且个体性的真实世界诊疗实践特点,我们研究基于大规模临床诊疗数据进行有效处方分析和发现的问题,通过对以中药复方为重点的治疗手段药物组成原理的分析,基于复杂网络模型和方法研制形成了有效核心处方及适应症分析方法、有效临床中药筛选与发现系统,对基于真实世界临床诊疗数据分析获得有效处方知识的方法、技术平台和示范应用进行了探索和初步实践,初步表明从真实世界临床诊疗数据中发现和挖掘有效方药是一种可行的途径,有望为中医新药创制提供可以验证的新处方、新药物等临床有效目标药物。     1.  中医临床数据挖掘分析方法 海量观察型临床数据是中医辨证论治数据的主体内容,具有复杂、多维和多关系的特点。从大规模中医临床观察数据中分析提炼形成有意义的临床假设或诊疗知识如有效处方、人群划分、药症关系以及多阶段优化治疗方案等,是实现从复杂、系统的中医辨证论治过程中发现并确认有效优化的临床诊疗处方及其药物组成的基本方法。中医临床数据包括门诊数据和住院数据两大主要部分,其数据内容由临床表现、诊断和治疗(临床疗法)三部分核心内容(如下图),其中辨证知识、证候分布、药症关系、方证关系和药物组成等是数据挖掘和分析的主要目标,而所有这些知识的有效性的评价依据是临床疗效,即确认和发现临床有效的中医诊疗知识是中医临床数据挖掘分析方法的主要有价值研究目标。    中医临床数据挖掘问题:在疗效信息的约束下,验证和发现有价值的临床诊断/治疗关系知识。  2.1基于复杂网络的中药配伍分析方法 人们通过对中医临床处方数据的初期分析,并与临床专家的交流中发现,名老中医的临床复方的组织特性体现在两个层次。第一层次为临床医生一般以经典复方(包括经方、时方和验方等)为基础进行临床处方;第二层次为在药对或药症关系基础上的药物随症加减处理。这两个层次的临床处方配伍过程形成了具有核心处方结构,而又具有较大灵活性的处方集合。因此,通过对名老中医处方集的共性网络结构分析,能够发现体现其处方思维和学术特点的核心处方配伍结构,从而辅助进行名老中医经验的传承和整理研究。通过应用基于无尺度网络现象的网络分析方法进行研究。无尺度网络作为复杂系统研究的一种实证现象和方法,对基于网络研究复杂现象和复杂系统的方法具有很大的推动作用。具有宏观无尺度现象的网络在拓扑上存在幂律现象,即节点的度分布服从幂函数分布。这在医生处方中的具体体现就是某医生对药物的使用具有比较集中的趋势,某些名老中医偏好使用某些药物,使得这些药物的已有或潜在功效得到更大的发挥或挖掘。 我们基于网络中权值的幂律分布规律,实现了多层核心子网分析方法,能够从复杂的中药配伍网络中抽取多层核心子网。该算法已经在名老中医处方配伍经验的分析中得到广泛应用。其得到的结果具有直接而明确的临床含义,且可靠性较强。第一层核心子药物子网一般解释为共性的核心处方;第二层解释为主要药物配伍;第三层解释为次要药物配伍。这些药物配伍分别对应样本的核心病机如主要疾病和主要证候等、兼证和加减症状等。以下是两类特定中药处方:1287个肝脾不调证(GPBT)处方和752个2型糖尿病合并代谢综合征处方的分析结果。   特定中药处方的核心药物配伍网络和主要加减网络,其中的网络中的节点是药物,边的权重表示两相关药物配伍使用的次数。 2.2基于隐主题模型的疾病人群临床特征类别分析方法 症状-中药-诊断主题模型(Symptom-Herb-Diagnosis Topic model,SHDT), 用来提取中医临床数据中的症状、中药和诊断间的隐主题结构。SHDT模型是LDA主题模型在多关系应用中的扩展。该模型的核心思想是假设一类样本里面包含有多个主题,例如,一类糖尿病人群有不同的并发症,且这些主题所包含的信息特征(以症状来表达)具有相对完整性和独立性。SHDT把每个主题看作是症状上的多项式分布,并通过症状来表达主题的内容;同时,把每种中药看作是主题上的多项式分布,因为一类中药可以治愈多种症状/疾病;又因为一种诊断包含多种症状/疾病,于是把诊断看作是对主题的描述,构建一种“症状-中药-诊断”主题模型。SHDT模型这种分析原理和思路与中医辨证论治过程基本吻合,它可以客观地按照症状找到自然分类人群,给出诊断描述特征和中药治疗特征。SHDT模型分别在2型糖尿病、冠心病和肝炎等慢性疾病中进行人群特征分析。实验结果说明了该模型具有较好的适宜性和科学性,分析结果能够较为完整的反映特定疾病中相关的主要人群特征类别。   症状-中药-诊断主题模型,图中三个黑色圆圈,代表显变量(观察变量),其中s 表示一个采样症状,表示患者p的所有药,表示患者p的所有诊断。白色圆圈代表隐变量,其中z 采样症状s对应的主题,x表示s对应的药,u表示s对应的诊断。矩形框表示重复采样。外部矩形框表示在集合中有P个患者。内部矩形框表示对患者p的个症状、主题、药物以及诊断重复采样。 2.3基于内隐对照和部分可观察马尔可夫决策过程模型的动态序贯处方治疗方案优化方法 中医辨证论治是症-治-效紧密相关的个体、动态的复杂干预过程,动态序贯干预是中医临床治疗慢性疾病的基本方法。以患者为轴心的治疗原则和医生的个体性特点,使得中医动态序贯干预过程中包含多样化的治疗方案。在临床诊疗经验知识的形成阶段,医生往往通过对治疗前后患者健康状态的判断,试图获得较好的治疗方案的认识,进而逐步形成固化的有效经验性治疗方案。因此,在无外部对照的情况下,如何从大规模的复杂多维临床关系数据中发现并确认在临床实际中较优的动态序贯诊疗方案是有效临床方案形成的重要课题。 考虑到实际可行性和研究代价的问题,在未有明确的有效干预方案形成的临床研究初期,无外部对照的传统中医经验整理和归纳普遍存在,且长期的中医学实践表明是有效的。但由于临床诊疗信息关系的复杂性,基于传统经验整理方式形成有效治疗方案是一个较为漫长的过程。 因此,如何借助源自真实世界(无外部对照)的大规模临床观察数据,进行挖掘分析,以辅助发现和确认较优的临床治疗方案成为辨证论治临床评价研究的关键问题之一。我们采用部分可观察马尔可夫决策过程模型(POMDP)对此问题进行研究,实现了基于POMDP的中医临床处方优化分析方法,以探寻从来自临床实际的大规模观察性临床数据中发现较优或最优的动态序贯治疗方案,为中医辨证论治有效动态干预方案的形成和临床验证提供参考知识。   中医临床诊疗过程对应的POMDP模型 1.  成果的推广应用 本成果已经在国家科技重大专项:重大传染病防治、重大新药创制等两个项目;国家科技支撑计划项目-名老中医经验传承研究;北京市科技攻关项目和国家中医临床研究基地等项目中进行推广应用。分别对艾滋病、肝炎和肺结核等传染病的中医药防治规律,从中医临床中分析确认有效处方与药物,名老中医的辨证论治个体诊疗经验,中风、冠心病和糖尿病等重大慢性疾病的临床诊治规律,以及全国10余家重点中医院诊疗优势病种(如上海龙华医院的中医胃癌治疗、骨关节病治疗;河南中医学院一附院的中医艾滋病治疗、中医慢性阻塞性肺炎治疗等)的临床诊疗优化方案等进行应用研究。逐步探索和完善中医临床科研一体化技术体系,支持基于临床诊疗实践及其真实世界诊疗数据,进行中医临床研究和中药新药创制研究的医学模式。   北京地区22家单位应用分布图
北京交通大学 2021-04-13
一种风力发电机旋转冷却系统及包括该系统的风力发电机
本发明公开了一种超导风力发电机旋转冷却系统,其包括至少 一个贴附布置于超导风力发电机的外转子的铁芯筒体外周壁上的换热 单元,其中,换热单元包括过滤器,冷却风扇、换热器和换热器壳体, 过滤器设置在换热器壳体端部,表面均布多个过滤孔,冷却风扇置于 过滤器后端,并与换热器壳体内腔相通,换热器壳体轴向贴附在铁芯筒体外壁上,表面上开有多个散热孔,并可与铁芯筒体外壁上开设的 通孔相通,并通过换热器壳体另一端的出口排出,实现对流冷却。本 发明还公开了具有上述冷却系统的风力发电机。本发明可充分利用超 导电机叶片旋转
华中科技大学 2021-04-14
【招标公告】河南大学采购扫描探针显微镜、热常数分析仪项目(2021-06)项目公开招标公告
河南大学采购扫描探针显微镜、热常数分析仪项目(2021-06)项目
河南大学 2021-04-19
东南大学能源与环境学院热重-差示扫描量热同步热分析仪采购公开招标公告
东南大学能源与环境学院热重-差示扫描量热同步热分析仪采购招标项目的潜在投标人应在东南大学采购中心网(https://dnzb.seu.edu.cn/)获取招标文件,并于2022年06月16日09点30分(北京时间)前递交投标文件。
东南大学 2022-05-27
基于RFID技术的密品密件监管系统
军工企业作为军队武器装备生命周期管理的源头,其安全监管,不仅关系到军工企业的自身发展,更关系到国家的军事安全。因此,亟需解决军工企业的涉密信息与涉密物品的安全监管问题。该成果可应用于基于RFID技术的军工或其他密品密件监管中。 RFID密品密件监管系统旨在实现一个功能完善、运行高效的监控管理系统,能够对阅读器提供部署方案,能够对军区的密品密件进行有效监控、报警和管理并处理日常办公事务。系统包含服务端、读写器部署端、办公管理端、中间件监管端等四个子系统。 RFID密品密件监管系统工作环境由监控中心、仓库和数据中心组成。办公系统-监控端(系统管理员、办公管理员)工作在监控中心,中间件与办公系统-出入库端(入库员)工作在仓库,服务器及数据库安置在数据中心。监控中心、仓库和数据中心在同一个局域网内,互相可以网络访问。 在监控中心,办公管理人员可以进行实时监控及办公处理;系统管理员可以进行系统维护的相关操作。在仓库,中间件分区管理阅读器的工作并处理报警数据;入库员可以对密品进行初始化和脱密、借、还操作。在数据中心,服务器实时响应中间件、办公管理端的请求,并检测客户端的异常。
电子科技大学 2021-04-10
一种能力访问授权方法及系统
成果描述:本发明公开了一种能力访问授权方法及系统,针对业务能力开放平台的授权进行管理:(1)第三方应用在访问业务能力时,需要获得业务计费方的显示授权;(2)第三方应用访问与终端用户私有数据相关的业务能力时,为保证终端用户数据的安全性、隐私性,需要获得私有数据拥有者的显示授权;(3)需要获得能力开放平台服务等级协定系统的授权;在获得多方授权以后,由授权系统生成相应的访问令牌,发放给第三方应用,第三方应用携带访问令牌,以访问令牌作为能力访问授权凭证即可直接访问对应的能力接口,从而确保业务能力开放平台的业务能力被合法的第三方应用进行合理的访问。市场前景分析:中国电信的“天翼空间应用工厂”等。这类业务能力开放平台将自己的业务能力封装成统一格式的API 接口,向第三方应用开发者(包括企业开发者和个人开发者)提供,从而使移动互联网业务的开发、部署、推广更加便捷。业务能力开放平台提供的业务能力通常包括短信、语音、定位、手机支付等电信能力,搜索、微博、云存储等互联网能力,以及终端用户的私有数据和信息的访问能力等。目前,业务能力开放平台的能力访问授权方法处于逐步完善中,还没有综合提供授权管理的方法。本发明提出的“能力访问授权方法及系统”可应用于上述互联网和移动通信服务的能力开放平台,具有较大的市场应用前景。与同类成果相比的优势分析:例如中国电信的业务能力开放平台只提供第三方应用开发者授权计费的能力访问方式,即开发者必须预先购买相应的能力,第三方应用才能访问所订购的能力接口,还不能提供由终端用户授权计费的能力访问以及由用户授权的私有数据访问等授权管理功能。针对用户私有数据的访问授权,互联网开放平台通常采用基于OAuth 协议的授权方法。该方法无需用户向第三方应用暴露自身的身份认证凭证(例如用户名/ 密码等),即可完成用户对第三方应用在自身范围内数据访问的授权。但是OAuth 授权协议主要针对使用第三方应用的终端用户需要访问自身私有数据的情况,没有考虑其他私有数据拥有者提供第三方应用授权访问的功能。此外,OAuth 授权协议也没有考虑能力访问的计费授权和SLA系统授权等功能。
电子科技大学 2021-04-10
基于HDFS的在线学习信息管理系统
成果描述:基于HDFS的在线论文管理平台主要用于管理研究生和本科生毕业论文,学生在线提交论文,老师通过本系统下载论文。系统通过邮件将相关修改意见和答辩信息反馈给学生,所有版本论文和评审意见需存储归档。市场前景分析:毕业论文(设计)是高等院校毕业生提交的有一定的学术价值和实际价值的文章或设计。它是高校培养人才的重要实践教学环节, 是对学生四年学的专业知识、研究能力、自学能力以及各种综合能力的检验。目前很多高校对于本科学生毕业论文(设计)的管理均采用传统的手工方式。随着因特网的普及、现代远程教育的发展以及现代本 科教育模式的发展, 继续采用传统手工管理模式对毕业论文(设计)进行管理就显得费时、费力、工作量大、效率低。另外,传统的手工管理模式对于教学管理者来说难以及时准确地把握毕业论文的设计进展情况,给管理带来一定的难度。与同类成果相比的优势分析:本系统使用分布式文件系统HDFS对学生论文进行管理。HDFS有着高容错性的特点,并且设计用来部署在低廉的硬件上。而且它提供高传输率来访问应用程序的数据,适合那些有着超大数据集的应用程序。
电子科技大学 2021-04-10
无线电频谱监测与干扰定位系统
本成果包括无线电频谱监测与干扰定位系统的硬件与软件实现,数字硬件系统的设计与实现,数字硬件系统中嵌入式固件(FPGA/DSP)的设计与实现、基于计算机的远程控制/监控软件系统。系统工作基本稳定,课题组熟知无线电监测的发展现状,掌握了硬件与软件研发的全部细节。课题组在干扰定位领域的研究已取得较显著的成果,申请相关发明专利2项(已公开)。 应用本成果,将有助于发展自主知识产权的低成本高性能的无线电频谱监测与干扰系统。 图1 接收机外观照片。包含GPS接口、以太网接口、电源接口、天线接口。 图2 接收机内部结构照片。左边是数字电路,右边是射频电路 图3 系统联调照片。计算机上运行的是无线电频谱监测系统的控制与分析软件
电子科技大学 2021-04-10
光纤分布式声波传感技术及系统
光纤分布式声波检测技术(DAS)在油气勘探领域的地面地震波检测、井中地震波检测、井中分布式垂直地震剖面(VSP)数据获取、水力压裂的安全监测与改善,长距离油气管道的安全与泄漏监测,周界安防与侦听、大型结构健康监测等领域有着广泛的应用前景。 (1)在石油开采监测的应用方面。光纤分布式声波检测技术在超高密度地面/井中地震波数据采集领域是一项革命性的新技术。在实现高效采集的同时,可大大降低生产成本;光纤分布式声波检测技术将部分替代常规地震波检测技术;应用于地面的分布式高密度地震波采集、井下VSP数据采集和改善水力压裂的监测。 (2)在长距离管线安全监测的应用方面。光纤分布式声波传感(DAS)系统可用于长距离石油管道、市政地下综合管线、地埋输电线缆等的入侵监测。该系统可以检测,定位并区分第三方入侵事件,提供长距离、无源、实时、在线、智能的管线监测技术。 (3)在油气管线泄漏监测的应用方面。光纤分布式声波检测技术可用于石油、天然气等管道泄漏检测。结合光纤分布式测温技术可以对泄露事件进行快速检测和定位。通过检测渗漏口湍流产生的声波信号,该信号会产生在管道内长距离相对低损耗的连续负压力波。光纤DAS系统可以沿整个管道探测到负压波,并对泄漏事故的进行准确定位(10米范围内)。 (4)在矿井人员定位监测的应用方面。矿井下易发生爆炸、透水、冒顶等重大事故,保证井下人员的安全极其重要。矿井人员定位系统对下井人员的自动跟踪定位、灾后急救、日常管理等有着非常重要的意义。光纤DAS系统可以有效克服现有井下无线人员定位系统的不足,并大大简化现有井下综合管理系统的复杂性,实现日常和应急状态下的井下无盲区的人员、车辆等定位,为井下作业综合管理提供有力支撑,同时探测光缆本征无源,特别适用于井下易燃易爆和强电磁干扰环境。 (5)在侦听和周界安防领域的应用方面。光纤DAS技术具有远程(>10KM)监听和还原振动和声波信号的功能,可以用于对监狱、使馆等重要区域的远程侦听,以及对机场、国境线、军用通信光缆、军事基地等大型重要设施的长距离周界埋地防护。 (6)在铁路安全监测的应用方面。光纤DAS技术可能取代现有的许多轨道传感器,实现列车准确的月台公告,车轮滚压和其他车轮/铁路故障判断,铁轨盗窃、破坏和恐怖攻击,周围岩石和树木坠入以及实时列车跟踪等问题,从而保障铁路网络的安全运行和大大降低铁路网的维护成本。 (7)在大型结构健康监测的应用方面。光纤分布式声波检测技术可实现从次声波到超声频率范围内的弹性振动波测量,同时可以实现对探测光缆布设区域内的高密度采样,由于光纤材料质量轻、耐腐蚀,抗电磁干扰,因此可以直接埋设于复合材料内部,实现对飞机、火箭、空间站等大型装备的载荷、健康状态、结构疲劳以及材料寿命的领域的监测。 (8)在海洋水听监测的应用方面。由光纤DAS构成的新型光纤水听系统,可实现真正全分布式的水下声波监测,有望取代现有的全光纤水听器拖曳阵列,形成全光纤轻型潜艇和水面 舰船共形分布式水听系统,有望实现对关键海峡和水域的快速布防。 目前,已经完成对地埋石油管道、油井勘探和列车运行监测等多项实际工程的成功测试。 光纤分布式声波检测系统(DAS)主要三部分:光纤分布式声波信号分析硬件终端设备,光纤分布式声波信号分析软件,声波传感光缆。光纤分布式声波信号分析硬件终端通过光纤接线器与传感光缆进行单端连接。光纤声波信号硬件终端向光纤发射光脉冲,同时对传感光缆接收到的声波信号进行光电探测和采集,最后形成数字传感信号,通过光纤传感分析软件进行声源定位与声源分析。如下图所示: 主要技术参数: 1、信号解调设备主要技术指标: 测量距离: 0~50公里 响应时间: <2s 定位精度: ±2~±20米 响应频率: 0~500KHz 检测参数: 各种机械振动波、声波、超声波、地震波 通信/联网接口: 100M以太网 工作温度: -10℃~+50℃ 电源输出: AC 100~240V,50~60Hz 二次开发接口: 提供动态链接库方便二次开发和应用集成 2、软件功能和显示模块主要包括: 声波(地震波)信号的时域二维和三维强度分析模块 声波(地震波)信号的二维频率谱检测和分析模块
电子科技大学 2021-04-10
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