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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(xué)及細(xì)菌等指標(biāo),,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(dòng)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(dá)國家供水安全事件大部分由"兩蟲”引起,,全世界累計(jì)約3.5億人感染。我國地表水中"兩蟲”的檢出率達(dá)到45%,畜禽感染率局部高達(dá)89%,,人群感染率為1-8%,。人或動(dòng)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(yán)重的會(huì)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(bào)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(fēng)險(xiǎn)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(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 206-2005),,2006年,衛(wèi)生部將"兩蟲”納入《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006),。
早年中國檢測"兩蟲”的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)口,。這種檢測方法不僅成本非常高,,而且耗時(shí)耗力,對操作人員自身的經(jīng)驗(yàn)有較強(qiáng)的依賴,。
"當(dāng)時(shí)光這兩項(xiàng)的檢測成本就能占到飲用水水質(zhì)106項(xiàng)總檢測成本的20%,,這嚴(yán)重制約了我國"兩蟲”檢測的普及和相關(guān)研究",中國科學(xué)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(xiàng)和國家自然科學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)了前處理的自動(dòng)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(shí)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(yàn)的難題。
上述檢測方法完成了全國供水行業(yè)方法驗(yàn)證,,并成為住建部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》CJ/T 141-2018中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法,;同時(shí),在國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水檢測方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5750)的修訂中也順利通過了方法驗(yàn)證,。
方法納入行標(biāo)后,,楊敏教授當(dāng)時(shí)就非常希望能把這個(gè)科研成果進(jìn)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(shí),北京華科儀科技股份有限公司也正在為進(jìn)一步拓展公司的產(chǎn)品線積極尋找新的機(jī)會(huì),,希望再創(chuàng)一個(gè)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(yàn)的積累,,華科儀成功地"接住”了這個(gè)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(dòng)識(shí)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(dòng)識(shí)別系統(tǒng)
談到和中科院的合作,,邊寶麗女士回憶到,"我們當(dāng)時(shí)了解到國內(nèi)水檢測領(lǐng)域,,這一項(xiàng)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(yàn)。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(jī)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(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》GB 5750中"兩蟲”方法更新所必須的驗(yàn)證工作,,相信不久的將來,,它也將會(huì)出現(xiàn)在相關(guān)國標(biāo)當(dāng)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(jìn)一步發(fā)展的良機(jī)。
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(shí)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(jìn)行線上推廣,,同時(shí)也積極參加和儀器相關(guān)的線下展會(huì),,通過多種模式擴(kuò)大宣傳范圍;三是發(fā)起新品試用活動(dòng),,在疾控,、自來水廠、環(huán)境監(jiān)測站,、第三方檢測機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域的重點(diǎn)用戶單位免費(fèi)安放儀器,,讓用戶直觀地了解"兩蟲”檢測系統(tǒng)的功能,加強(qiáng)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(huì)于上海國家會(huì)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(huì),。
展會(huì)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(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在展會(huì)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(dòng)控制器以代替人工操作,,預(yù)處理過程無需人員值守,實(shí)現(xiàn)了兩蟲樣品富集過程的智能化,、自動(dòng)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(yáng)。與此同時(shí),,該設(shè)備為水質(zhì)檢測部門節(jié)約檢測成本的同時(shí)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(biāo)的有效實(shí)施具有重要意義,。
主要特點(diǎn)
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(bào)警和換膜壓力,,設(shè)備實(shí)時(shí)提醒和自動(dòng)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(shí)時(shí)提醒和自動(dòng)停止
5.使用沉淀法,,設(shè)備可批量自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)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(gè)樣品處理時(shí)間(除靜置時(shí)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(biāo)要求
基于人工智能技術(shù)的兩蟲自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)
為解決人工識(shí)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(dòng)識(shí)別系統(tǒng),以基于形態(tài)學(xué)半監(jiān)督學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別算法結(jié)合多維度判別方法對兩蟲進(jìn)行輔助快速判別定量,,可替代傳統(tǒng)人工肉眼手動(dòng)方法,,大幅降低人工識(shí)別勞動(dòng)強(qiáng)度和錯(cuò)誤率。該儀器實(shí)現(xiàn)了多通道檢測可擴(kuò)展模塊和載物臺(tái)和顯微鏡自動(dòng)控制等關(guān)鍵部件模塊化和智能化,,包括:樣品擴(kuò)展陣列和膜過濾自動(dòng)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(shí)別算法和多維度判別分析,,解決傳統(tǒng)分析方法的費(fèi)時(shí)、效率低,、依賴人工經(jīng)驗(yàn)等難題,。
主要特點(diǎn)
1. 顯微鏡操作遵照國家標(biāo)準(zhǔn)要求
2. 自動(dòng)掃描全片,自動(dòng)拍照
3.發(fā)現(xiàn)兩蟲存在,,系統(tǒng)自動(dòng)拍照并記錄坐標(biāo)并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存檔
4.系統(tǒng)自動(dòng)出具檢測結(jié)果報(bào)告
5.支持人工驗(yàn)證,,點(diǎn)擊系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)兩蟲坐標(biāo)點(diǎn),顯微鏡自動(dòng)移動(dòng)到該坐標(biāo)點(diǎn)并自動(dòng)配置觀察倍數(shù)和觀察模式
技術(shù)參數(shù)
鹵素?zé)糁鳈C(jī),,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(dòng)載物平臺(tái),,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(yùn)動(dòng)控制程序:定義掃描區(qū)域,,控制電動(dòng)載物臺(tái)三軸運(yùn)動(dòng),切換物鏡,,控制CCD相機(jī)拍照,,記錄目標(biāo)物坐標(biāo)和鏡頭信息,能自動(dòng)還原記錄狀態(tài)輔助人工復(fù)核
兩蟲圖像識(shí)別系統(tǒng):采用嵌套循環(huán)逐像素掃描識(shí)別圖片,,采用DBSCAN聚類技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩蟲標(biāo)記,,基于大數(shù)據(jù)利用積卷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)識(shí)別兩蟲類別,識(shí)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(jī)構(gòu)等