项目成果/简介:表面等离子共振（SPR）生物传感技术是近年来迅速发展起来的用于分析生物分子相互作用的一项技术。这种检测手段与传统方法比较，具有样品不需要纯化、标记，并且可以实时、动态、高灵敏检测等优点，因此 SPR 传感器在很多领域具有广阔的应用前景，如疫苗研制、疾病诊断、疾病治疗、药物靶标、药物开发、基因测序、案件侦破、环境检测、食品安检以及兴奋剂检测等。本项目的目的是研制一种基于 SPR 技术的光机电一体化系统。 我校于 1999 年开始从事有关方面的研究，2004 年底研制完成了第一套单通道 SPR 生物医学检测试验系统。最近几年中，我们针对被广泛采用的棱镜耦合结构 SPR 传感器存在的不足，课题组在天津市科技攻关培育项目、国家基金及天津市科技支撑计划重点项目的支持下，研制成功基于传感芯片的多通道 SPR 生物医学检测实验系统。这种新颖的集成化结构具有明显的技术优势，而且符合 SPR 传感系统小型化、仪器化的发展趋势，为系统最终产品化奠定了基础。目前已经完成仪器化，结构设计及操作便利方面还需进一步完善，以便使非专业人员能够完成操作；数据分析算法及软件需要进一步开发，以达到实用化。应用范围:所开发的试验系统已经达到了国际先进水平，申请专利两项。产品化后，可以用于疫苗研制、疾病诊断、疾病治疗、药物靶标、药物开发、基因测序、案件侦破、环境检测、食品安检以及兴奋剂检测等，具有很好的应用及市场前景。 首先，一套智能化的 SPR 生物医学检测分析系统的批量生产成本预计为 10 万元人民币左右，而国际上同类产品（瑞典 BIAcore 公司生产）的最低售价为 10 万美元左右。可见，SPR 生物医学检测分析系统是一种高技术含量、高附加值的产品。 其次，SPR 生物医学检测分析系统中的传感耦合部件因其进口成本很高，目前还是一种半消耗品，即每完成一次测试后需作再生处理，这样可重复使用几次，然后予以更换；即使这样，单次检测成本也在200 元人民币以上。本项研究可以将传感耦合部件集成为便于批量生产的传感芯片，可大幅降低成本。再生技术的研究成功，可以进一步降低使用成本；若能大批量生产，在成本很低的情况下，也可实现一次性使用。预计每个芯片的批量生产成本不到 50 元人民币，售价如果为 100 元人民币，单次检测的成本将大幅降低。这样，一方面便于系统的推广应用，另一方面传感芯片作为一次性消耗品，需求量极大，由耗材产生的利润也是非常可观的。 另外，我们还可以在此项研究的基础上，进一步开发适合于药物靶标、药物开发、案件侦破、环境监测、食品安全检验以及兴奋剂检测等其它众多领域进行检测分析的系列产品，其巨大的经济效益和社会效益是不言而喻的。

该系统采用美国TI公司先进的DM8168高清视频SoC芯片，可对摄像机输出的 多种接口形式的高清视频进行实时采集、压缩编码和实时处理。该平台可替代基 于工控机的传统机器视觉技术和设备，达到更高的图像和视频清晰度、缺陷识别 处理的实时性和可靠性，具有优异的性价比、体积小、功耗低等多种优势，是全 新在线机器视觉检测设备的实现方案。该技术成果在汽车多媒体电子系统、车载、 船载及机载高清视频测量、处理与控制系统及消费电子等领域具有重大的推广价 值。一、DM8168处理器特性 TMS320DM8168是一款多核SoC,它集成了包括ARM Cortex A8、DSP C674X+, HDVICP, HDVPSS等处理器，具有强大的高清视频处理性能。 二、 DM8168核心处理板 CPU： ARM elk： 1.2GHz、 DSP elk： 1GHz DDR3-1600存储器100/1000M网口进行网络通讯与数据采集SATA接口供存储 数据使用 三、 高清视频采集处理 四、 应用方案 相机接口方案一 ：CameraLink工业高清相机接口使用Cyclone IV FPGA对LVDS 解码后的视频信号进行特殊处理后送到dm8168,实现1080P 60fps、720P 60fps 等高清视频的采集显示与实时编码。 相机接口方案二：色差高清视频接口使用TI的视频解码芯片TVP7002完美 解决了视频ADC问题，并实现了 1080P 60fps的采集显示与实时编码功能。

表面等离子共振（SPR）生物传感技术是近年来迅速发展起来的用于分析生物分子相互作用的一项技术。这种检测手段与传统方法比较，具有样品不需要纯化、标记，并且可以实时、动态、高灵敏检测等优点，因此 SPR 传感器在很多领域具有广阔的应用前景，如疫苗研制、疾病诊断、疾病治疗、药物靶标、药物开发、基因测序、案件侦破、环境检测、食品安检以及兴奋剂检测等。本项目的目的是研制一种基于 SPR 技术的光机电一体化系统。 我校于 1999 年开始从事有关方面的研究，2004 年底研制完成了第一套单通道 SPR 生物医学检测试验系统。最近几年中，我们针对被广泛采用的棱镜耦合结构 SPR 传感器存在的不足，课题组在天津市科技攻关培育项目、国家基金及天津市科技支撑计划重点项目的支持下，研制成功基于传感芯片的多通道 SPR 生物医学检测实验系统。这种新颖的集成化结构具有明显的技术优势，而且符合 SPR 传感系统小型化、仪器化的发展趋势，为系统最终产品化奠定了基础。目前已经完成仪器化，结构设计及操作便利方面还需进一步完善，以便使非专业人员能够完成操作；数据分析算法及软件需要进一步开发，以达到实用化。

传统pH值测试方法大多采用取样的方式来测定溶液的pH值，对随时变化的工业废水的pH检测相对滞后，不能实时反应溶液酸碱性的变化，其结果是当检测到pH值偏离正常时，污染已经发生，不能在第一时间控制污染造成的损害。 本项目将pH指示剂固定在微流芯片中，当不同酸碱度的液体流经检测芯片时，特定波长透过光强发生变化，经光电二极管转化为电压信号，再经神经网络系统读出pH值，可实时反映流体pH值的改变，监控生产状况的变化及对污染进行实时报警。

 车载故障检测与诊断信息网络是网络化的机车运行状态信息和故障数据的监测和管理。列车信息网络是把机车上各个具有独立功能的模块化检测与控制设备通过网络连接了起来，司机对整个列车的控制命令通过列车通信网络送到列车的各个车厢，各个车厢工作状态通过列车通信网络送到司机室显示屏，这样既便于机车运行情况的集中监测和管理，又分散了机车的控制与管理功能减少了机车上的布线数量，提高了机车运行的可靠性。      当机车发生故障时，一方面各个模块可以把当时的状态信息记录下来，另一方面又可以及时地提示司机采取相应的处理措施。在故障车到段之后，通过无线通信装置或者显示屏上的USB接口进行数据转储，利用微机上的专业的处理软件，可以分析出故障的原因。整个信息系统的各个模块可以通过网络联合工作，又可以单独行使一定的功能。另外，本系统还具有十分灵活的网络接口和协议，可以很方便地进行系统扩展，安装其它功能检测控制设备。     当前，在本系统中的智能节点模块有司机室显示屏、无触点逻辑控制模块、瞬间故障监测记录仪、机车状态监视模块等。      目前开发的分布式机车故障检测及诊断系统已经成功的应用在SS4G，SS3B，DF7B等机车上，取得了很好的实际效果。

项目是在综合评价埋地钢质管道的土壤腐蚀性、杂散电流干扰、外防腐层状况、阴极保护效果、 排流保护效果以及管体剩余强度、剩余寿命等基础上，设计开发的一套具有完全自主知识产权的埋地  钢质管道外腐蚀检测综合评价系统，能够针对外腐蚀检测结果对埋地钢质管道的安全状况进行综合评    价，给出安全等级，适用于埋地长输油气管道、站场管道、成品油管道、城市燃气管道的外检测综合评价， 已纳入“基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价”  和“埋地钢制管道腐蚀防护工程检验”国家标准 . 获计算机软件著作权 30 余项，获得国家安监总局“安全生产科技成果奖”、国家质检总局“科技兴检奖”等科技奖 5 项以及国家安监总局安全生产科技优秀推广项目。

1.痛点问题 煤炭作为一种重要的能源，长期以来被人们广泛的使用在工业及生活中。在将煤炭投入使用之前，需要对煤质进行检测。目前广泛采用的在线煤质检测方法是采用2个放射源向煤流方向发射出2中不能能量的伽马射线，通过检测透过煤流的这2种不同能量的伽马射线的强度，实现对煤质的相关参数(如灰分)的测量。但是，放射源管理严格，在一定程度上限制了利用放射源实现煤炭灰分测量技术的应用，并且放射源的生产、退役都会对环境产生一定影响。 2.解决方案 本技术采用X射线装置替代伽马放射源，在安全与管理上存在优势，X射线源可以人工控制其开关，也没有退役回收问题。采用一个或多个射线输出可控的X射线源，透射煤流，使用一个或多个射线探测器，测量X射线被煤流的衰减情况，根据X射线源输出的多种能量射线的不同衰减程度，计算出煤的灰分。

本新技术成果提供一种实心车轴检测系统的相控阵探头自适应定位装置，包括支撑框、滑动座、推动机构、安装座和相控阵探头，所述滑动座通过滑动机构滑动安装在所述支撑框上，所述推动机构与所述滑动座连接并推动所述滑动座滑动，所述安装座通过滑动杆与所述滑动座连接，所述相控阵探头安装在所述安装座上。与现有技术相比，本技术成果提供的实心车轴检测系统的相控阵探头自适应定位装置，不用更换探头而自动适应各种尺寸的车轴，兼容性好；能够获得更稳定可靠的检测数据，不会产生漏检和误判。