實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的案例
結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)與三維實(shí)時(shí)渲染技術(shù)
我們團(tuán)隊(duì)的技術(shù)基礎(chǔ)
本團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、復(fù)合材料力學(xué)、CAE仿真、人工智能、工業(yè)軟件（含工業(yè)軟件）開(kāi)發(fā)，能夠獨(dú)立完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)、有限元求解器、材料本構(gòu)、圖像識(shí)別、軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。
智慧課堂實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目基于PaddlePaddle和EasyDL平臺(tái)，以教務(wù)處和學(xué)工為一級(jí)用戶，高校教師為二級(jí)用戶，針對(duì)提升整體課堂教學(xué)質(zhì)量為目的開(kāi)發(fā)的一款實(shí)時(shí)課堂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
本項(xiàng)目主要監(jiān)測(cè)課堂的出勤人數(shù)、學(xué)生的上課狀態(tài)、教師的語(yǔ)速、情感，以及語(yǔ)言的用詞方面。項(xiàng)目中語(yǔ)音的模型均采用EasyDL平臺(tái)進(jìn)行訓(xùn)練，調(diào)用在線API進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。而圖像模型由于在線API無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)性的要求，采用本地訓(xùn)練Paddle模型庫(kù)中的模型并使用。
硬件環(huán)境
CPU：Intel 酷睿 I7-7700 四核8線程
內(nèi)存：三星 DDR4 16G
GPU：NVIDIA GTX1070 8G
軟件環(huán)境
OS：Windows 10
IDE：PyCharm 2019.2.4
ffmpeg（需要加入環(huán)境變量）
Python 3.7
CUDA10 CUDNN7.3
Python依賴(lài)
baidu_aip==2.2.18.0 jieba==0.39 opencv_python==4.1.1.26 requests==2.22.0 PyMySQL==0.9.3 paddlepaddle_gpu==1.6.0.post107 numpy==1.16.5 Pillow==6.2.0 PyQt5==5.10.1
模型詳解
EasyDL平臺(tái)模型
EasyDL平臺(tái)的快速訓(xùn)練和快速上線是目前人工智能開(kāi)發(fā)進(jìn)程中的一大亮點(diǎn)，能夠作為項(xiàng)目中的一個(gè)在線API進(jìn)行快速調(diào)用。但是在線調(diào)用非常受網(wǎng)速限制，對(duì)于圖片這種體積較大的文件則更加耗時(shí)，在實(shí)時(shí)性方面有待提高。但是本地部署需要企業(yè)帳號(hào)，對(duì)于一部分開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。如果能將模型下載到本地進(jìn)行類(lèi)似SDK的方式調(diào)用，將會(huì)更好。
展開(kāi) “生物醫(yī)學(xué)紋身”實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)癌癥
前段時(shí)間，媒體上充滿了“智能紋身”的消息，該技術(shù)由哈佛大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)。他們利用一種生物敏感性墨水監(jiān)測(cè)健康狀況，如果體內(nèi)組織液成分發(fā)生變化，這種墨水就會(huì)改變顏色。
近日，蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)生物系統(tǒng)科學(xué)與工程系的Martin Fussenegger教授開(kāi)發(fā)出了另一種“紋身”，能夠及早地精確檢測(cè)可能存在的癌變?cè)缙诘募?xì)胞。
很多癌癥都只能在很晚期的時(shí)候才被檢測(cè)到，而此時(shí)治療已經(jīng)沒(méi)有太多效果了，這意味著患者的健康很難恢復(fù)了。Fussenegger解釋說(shuō)“早期診斷能夠顯著提高生存機(jī)率。比如，如果乳腺癌能夠及早檢測(cè)，那么治愈率是98%。但如果診斷太晚，那么只有四分之一的女性能夠生存下來(lái)。現(xiàn)在，只有當(dāng)腫瘤引起健康問(wèn)題的時(shí)候人們才會(huì)去看醫(yī)生。不幸的是，此時(shí)已經(jīng)太晚了。”
Fussenegger教授和他的團(tuán)隊(duì)相信，將來(lái)這種情況可能會(huì)由他們?cè)O(shè)計(jì)的專(zhuān)用皮膚植入物顯著改善。他們將其稱(chēng)之為“生物醫(yī)學(xué)紋身”。
他們的生物醫(yī)學(xué)紋身將能夠識(shí)別四種最普遍的癌癥類(lèi)型，而且這些癌癥常常在很晚才能檢測(cè)到，包括乳腺癌、肺癌、前列腺癌和結(jié)腸癌。
研究人員們進(jìn)行了一項(xiàng)可行性研究，測(cè)試了植入物在小鼠和豬的皮膚上預(yù)測(cè)癌癥的有效性和準(zhǔn)確性。他們的研究成果目前看起來(lái)非常有希望，該研究已發(fā)表在《Science Translational Medicine》期刊上。
植入物的工作原理
在癌癥出現(xiàn)的早期，血鈣水平在稱(chēng)為“高鈣血癥”的現(xiàn)象中變得非常高。有研究報(bào)道，30%被診斷患有癌癥的患者血液中的鈣水平都升高了。
植入物由一系列摻入體細(xì)胞的“遺傳成分”組成， 一旦植入皮下，該植入物就能夠監(jiān)測(cè)血液中鈣的水平。
如果血液中鈣水平異常升高，那么黑色素就會(huì)充滿這些基因被修改的細(xì)胞，使它們呈現(xiàn)出褐色痣的狀態(tài)。因此，“被植入者”就能夠發(fā)現(xiàn)早期癌癥的癥狀了。
展開(kāi) 質(zhì)量流量計(jì)是否能夠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體的流速？
工業(yè)自動(dòng)化、實(shí)驗(yàn)室研究以及過(guò)程控制領(lǐng)域，對(duì)流體（包括氣體和液體）的精確測(cè)量與控制非常重要，許多用戶關(guān)心一個(gè)問(wèn)題：質(zhì)量流量計(jì)是否能夠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體的流速？ 答案是肯定的——尤其是采用熱式或科里奧利原理的質(zhì)量流量計(jì)，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還能提供高精度、高穩(wěn)定性的質(zhì)量流量數(shù)據(jù)，無(wú)需額外補(bǔ)償溫度或壓力變化。
質(zhì)量流量計(jì)：https://www.bronkhorst-china.com/
應(yīng)用行業(yè)-半導(dǎo)體：https://www.bronkhorst-china.com/markets/semiconductor/
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作為全球領(lǐng)先的流量測(cè)量與控制解決方案提供商，布瑯軻鍶特（Bronkhorst） 憑借數(shù)十年的技術(shù)積累，開(kāi)發(fā)出一系列基于熱式質(zhì)量流量傳感技術(shù)（Thermal Mass Flow） 的智能儀表，這些設(shè)備可直接輸出質(zhì)量流量（單位如 kg/h、g/s 或 Nm3/h），而非體積流量，從根本上避免了因溫度、壓力波動(dòng)帶來(lái)的測(cè)量誤差。
為什么說(shuō)Bronkhorst質(zhì)量流量計(jì)具備真正的“實(shí)時(shí)性”？
Bronkhorst的質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)部集成了高速微處理器與先進(jìn)的信號(hào)處理算法，采樣頻率可達(dá)每秒數(shù)百次，這意味著當(dāng)流體流速發(fā)生變化時(shí)，儀表幾乎無(wú)延遲地響應(yīng)并更新輸出值，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)”。
傳感器設(shè)計(jì)采用旁通毛細(xì)管結(jié)構(gòu)或直通式MEMS芯片技術(shù)，熱傳導(dǎo)響應(yīng)極快，確保即使在微小流量（如幾 sccm）或快速變化的動(dòng)態(tài)工況下，也能保持優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能和重復(fù)性。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)帶來(lái)哪些實(shí)際價(jià)值？
工藝優(yōu)化：在半導(dǎo)體制造、燃料電池測(cè)試、生物反應(yīng)器等場(chǎng)景中，精確控制反應(yīng)氣體比例對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量非常重要，實(shí)時(shí)反饋可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
展開(kāi) 
氣體質(zhì)量流量控制器是否能夠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體的濁度？
然而MFC的核心任務(wù)是流量控制，而非成分分析或顆粒物檢測(cè)，雖然部分高端型號(hào)（如帶有數(shù)字通信接口的EL-FLOW Select系列）可集成溫度、壓力補(bǔ)償甚至多參數(shù)輸出，但它們并不具備光學(xué)傳感或顆粒檢測(cè)能力，因此無(wú)法直接“監(jiān)測(cè)濁度”或等效的氣體潔凈度指標(biāo)。
三、如何實(shí)現(xiàn)氣體潔凈度的實(shí)時(shí)監(jiān)控？
若您在實(shí)際應(yīng)用中確實(shí)需要同時(shí)監(jiān)控氣體流量與潔凈度（例如在制藥、微電子或高純氣體輸送系統(tǒng)中），Bronkhorst建議采用系統(tǒng)級(jí)集成方案：
搭配顆粒計(jì)數(shù)器：在MFC下游安裝在線式顆粒傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)氣體中微粒數(shù)量與尺寸分布。
使用過(guò)濾與監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)：將高效過(guò)濾器（HEPA/ULPA）與壓差傳感器結(jié)合，間接判斷過(guò)濾效率及潛在污染風(fēng)險(xiǎn)。
定制化多參數(shù)平臺(tái)：Bronkhorst可提供模塊化系統(tǒng)集成服務(wù)，將MFC與第三方潔凈度監(jiān)測(cè)設(shè)備整合至同一控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步與報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
四、為什么用戶會(huì)混淆“流量控制”與“濁度監(jiān)測(cè)”？
這種誤解往往源于對(duì)“流體狀態(tài)全面感知”的期望，用戶希望一臺(tái)設(shè)備能同時(shí)完成流量、壓力、溫度、成分乃至潔凈度的全方位監(jiān)控，雖然技術(shù)上存在難題，但Bronkhorst主要通過(guò)智能傳感融合與開(kāi)放通信協(xié)議（如Modbus、PROFIBUS、EtherNet/IP）推動(dòng)多參數(shù)協(xié)同控制的發(fā)展。
專(zhuān)業(yè)的事，交給專(zhuān)業(yè)的設(shè)備
氣體質(zhì)量流量控制器（包括Bronkhorst全系列產(chǎn)品）并不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體的濁度——這既受限于物理定義（氣體無(wú)濁度），也受限于設(shè)備功能定位，但通過(guò)科學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型，您完全可以構(gòu)建一套兼顧高精度流量控制與氣體潔凈度保障的完整解決方案。
展開(kāi) TGS2619-C00實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)甲烷氣體泄漏
甲烷（化學(xué)式：CH?）是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，是最簡(jiǎn)單的烷烴。它主要由碳和氫組成，是一種非常重要的天然氣體資源。甲烷在自然界中存在于天然氣、沼氣以及油田和煤礦的礦井氣中。
甲烷的應(yīng)用非常廣泛，主要包括以下幾個(gè)方面：
能源燃料：甲烷是一種高效的燃料，被廣泛用于發(fā)電、供暖和烹飪。在許多國(guó)家和地區(qū)，天然氣是主要的家庭和工業(yè)燃料。
工業(yè)原料：甲烷是制造氫氣、一氧化碳和碳黑等化學(xué)品的重要原料。它還被用于生產(chǎn)甲醛和其他有機(jī)化合物。
燃料電池：甲烷可以被用作燃料電池的燃料，直接轉(zhuǎn)化為電能，這是一種清潔的能源轉(zhuǎn)換方式。
正是因?yàn)榧淄樵谏钪袘?yīng)用的如此廣泛，大家往往忽視了它潛在的真正威脅。
甲烷的泄漏往往伴隨著起火和爆炸，當(dāng)甲烷濃度在5%至15%之間時(shí)，一旦遇到點(diǎn)火源，就可能發(fā)生嚴(yán)重爆炸事故，對(duì)于生命和財(cái)產(chǎn)的損失是無(wú)法計(jì)量。對(duì)于甲烷這樣的隱形殺手，就需要有專(zhuān)門(mén)檢測(cè)甲烷泄漏的傳感器出馬了！安全用氣十分重要。在這里深圳市新世聯(lián)科技有限公司給大家推薦一款半導(dǎo)體式傳感器TGS2619-C00。對(duì)甲烷氣體具有很高的靈敏度，由于其對(duì)揮發(fā)性的酒精（居住環(huán)境常見(jiàn)的干擾氣體）靈敏度很低，因而對(duì)于家庭用氣體泄漏報(bào)警器來(lái)說(shuō)是一種理想的傳感器。
還有一款TGS2619-E00，這款在原來(lái)TGS2619-C00基礎(chǔ)上加裝了可消除酒精等干擾氣體影響的濾罩，具有對(duì)甲烷氣體極高選擇性的靈敏特性。尤其適用于針對(duì)氣氛復(fù)雜、要求嚴(yán)格的家庭環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)的器具，是家用氣體泄漏檢測(cè)儀理想的傳感器。適用于家用氣體泄漏報(bào)警器、便攜式氣體檢測(cè)儀、對(duì)氣體設(shè)施進(jìn)行泄漏檢測(cè)。
TGS2619-C00 /TGS2619-E00
下面是傳感器的具體規(guī)格，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)咨詢(xún)
展開(kāi) TGS2619-C00實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)家用可燃?xì)怏w泄漏
近些年，天然氣進(jìn)入了千家萬(wàn)戶，燃?xì)庠睢⑷細(xì)鉄崴鳎捕计毡閼?yīng)用，給居民生活帶來(lái)了方便的同時(shí)，燃?xì)庑孤┍ㄊ鹿蕰r(shí)有發(fā)生。
2023年10月9日14時(shí)53分許，北京市通州區(qū)梨園鎮(zhèn)九棵樹(shù)中路998號(hào)發(fā)生燃?xì)獗ㄊ鹿剩斐?人死亡、16人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失 367.07 萬(wàn)元。
事故發(fā)生主要原因是員工私自拆除天然氣管道盲板后,違規(guī)放散天然氣管道內(nèi)氣體，造成天然氣持續(xù)泄漏，擴(kuò)散至廚房及相鄰門(mén)店廚房等區(qū)域，與空氣混合達(dá)到爆炸極限濃度，在廚房?jī)?nèi)遇電氣火花發(fā)生爆炸，導(dǎo)致事故發(fā)生。
事后采訪附近居民，居民反饋有聞到一股異味氣味，但自己不知道是天然氣氣味，由此可見(jiàn)我們老百姓自己也是需要用到燃?xì)馓綔y(cè)儀或者燃?xì)鈭?bào)警器的。畢竟燃?xì)馔ǔＪ菬o(wú)色無(wú)味的，一般情況下我們是無(wú)法察覺(jué)泄露的，有異味是燃?xì)夤炯恿顺魟皇煜馕兜娜艘膊荒茏龀稣_分辨，燃?xì)鈧鞲衅骶秃芎玫淖龅教綔y(cè)可燃?xì)怏w了。
天然氣的主要成分是甲烷，屬于可燃?xì)怏w，當(dāng)密閉空間中燃?xì)鉂舛冗_(dá)到一定濃度時(shí)，遇到明火便會(huì)發(fā)生爆炸。當(dāng)燃?xì)馊紵怀浞謺r(shí)，還會(huì)釋放出一氧化碳。因此，安全用氣十分重要。在這里深圳市新世聯(lián)科技有限公司給大家推薦一款半導(dǎo)體式傳感器TGS2619-C00。對(duì)甲烷氣體具有很高的靈敏度，由于其對(duì)揮發(fā)性的酒精（居住環(huán)境常見(jiàn)的干擾氣體）靈敏度很低，因而對(duì)于家庭用氣體泄漏報(bào)警器來(lái)說(shuō)是一種理想的傳感器。
還有一款TGS2619-E00，這款在原來(lái)TGS2619-C00基礎(chǔ)上加裝了可消除酒精等干擾氣體影響的濾罩，具有對(duì)甲烷氣體極高選擇性的靈敏特性。尤其適用于針對(duì)氣氛復(fù)雜、要求嚴(yán)格的家庭環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)的器具，是家用氣體泄漏檢測(cè)儀理想的傳感器。適用于家用氣體泄漏報(bào)警器、便攜式氣體檢測(cè)儀、對(duì)氣體設(shè)施進(jìn)行泄漏檢測(cè)。
TGS2619-C00 /TGS2619-E00
展開(kāi) 海洋牧場(chǎng)水質(zhì)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳感器有哪些？
借助智能水質(zhì)傳感器、室外氣象站等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋氣象環(huán)境和水質(zhì)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有效防范極端天氣，及時(shí)處理污染水質(zhì)，為水產(chǎn)養(yǎng)殖與生態(tài)環(huán)境提供更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)海洋牧場(chǎng)養(yǎng)殖集約、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全的發(fā)展需求。
利用氣象站，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、光照度等氣象參數(shù)，實(shí)現(xiàn)海洋氣象變化的實(shí)時(shí)掌握，積極做好突發(fā)性天氣變化的應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備，及時(shí)加固養(yǎng)殖設(shè)施，謹(jǐn)防極端天氣狀況造成的水產(chǎn)生物死亡、設(shè)備損壞等情況，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)天氣在海的能力，保護(hù)海洋牧場(chǎng)安全，降低海洋牧場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
借助漂浮式水質(zhì)監(jiān)測(cè)站和各種水質(zhì)傳感器構(gòu)建海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海洋水質(zhì)信息的多方式獲取與預(yù)警信息的及時(shí)發(fā)布。當(dāng)測(cè)量指數(shù)超過(guò)設(shè)定值的時(shí)候，及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行水質(zhì)優(yōu)化，為海產(chǎn)養(yǎng)殖提供適宜的水質(zhì)條件，為海洋牧場(chǎng)的發(fā)展保駕護(hù)航。
漂浮式水質(zhì)監(jiān)測(cè)站受海浪影響小，漂浮穩(wěn)定，能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地漂浮在海面上監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)環(huán)境；可搭配各種水質(zhì)檢測(cè)探頭，實(shí)現(xiàn)海洋水質(zhì)PH、電導(dǎo)率、溶解氧等參數(shù)的精準(zhǔn)檢測(cè)，協(xié)助管理人員科學(xué)制定養(yǎng)殖方案，打造海洋牧場(chǎng)綠色生態(tài)環(huán)境。
水質(zhì)監(jiān)測(cè)中水質(zhì)PH、電導(dǎo)率、溶解氧傳感器，工采網(wǎng)推薦美國(guó)Sensorex 水質(zhì)PH傳感器（3合1 PH電極）S290C；德國(guó)AMT 水質(zhì)傳感器 PH傳感器，德國(guó)AMT 7電極電導(dǎo)率傳感器；日本FIGARO 溶解氧傳感器 - KDS-25B;美國(guó)Global Water 光學(xué)溶解氧傳感器 - WQ-FDO
工采網(wǎng)從美國(guó)引進(jìn)的水質(zhì)PH傳感器 - S290C,水質(zhì)PH傳感器PH3合1電極，包含PH測(cè)量電極，參比電極，和溫度補(bǔ)償探頭（ATC）。它的功能和3個(gè)分離的電極是一樣的。是一種創(chuàng)新的電極樣式，并使用簡(jiǎn)單，滿足各種儀器使用。廣泛應(yīng)用于過(guò)程技術(shù)與監(jiān)測(cè)、 造紙、 塑料化工、煅燒廠、 水處理、 污水、 冷卻水等。
展開(kāi) 高壓繼電器的作用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)，發(fā)揮著控制的重要作用
一、高壓繼電器的作用
（1）保護(hù)功能：高壓繼電器能夠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，如電流、電壓超出設(shè)定范圍，設(shè)備會(huì)立即切斷電源，防止設(shè)備受到損壞，甚至防止火災(zāi)等安全事故的發(fā)生。
（2）控制功能：除了保護(hù)功能，高壓繼電器還具備控制功能。它可以按照預(yù)設(shè)的程序，自動(dòng)控制電路的通斷，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化管理，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
二、高壓繼電器的應(yīng)用
高壓繼電器廣泛應(yīng)用于電力、化工、交通等各個(gè)領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)中，高壓繼電器主要用于保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等重要設(shè)備；在化工領(lǐng)域，高壓繼電器主要用于控制和保護(hù)各種復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程；在交通領(lǐng)域，高壓繼電器主要用于控制和保護(hù)鐵路、公路等交通設(shè)施的供電系統(tǒng)。
三、高壓繼電器的未來(lái)發(fā)展
隨著科技的不斷進(jìn)步和電力系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，高壓繼電器的性能和功能也在不斷升級(jí)和完善。未來(lái)，高壓繼電器將更加智能化、自動(dòng)化，能夠更好地適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境和應(yīng)用需求。同時(shí)，隨著環(huán)保意識(shí)的提高，高壓繼電器的節(jié)能、環(huán)保性能也將得到進(jìn)一步提升。
高壓繼電器是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要設(shè)備，它發(fā)揮著保護(hù)和控制的重要作用。隨著科技的發(fā)展和應(yīng)用的深化，高壓繼電器的性能和功能將不斷提升和完善，為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供更加可靠的保障。讓期待高壓繼電器在未來(lái)能夠發(fā)揮出更大的潛力，為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
文章來(lái)源：https://www.zhboyang.com/news/xydt/5710.html
展開(kāi) 新型生物傳感器將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器官芯片的含氧量
據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道，一款新型生物傳感器允許研究人員實(shí)時(shí)跟蹤“器官芯片”系統(tǒng)中的含氧量，從而可以確保這些系統(tǒng)更真實(shí)地模仿器官功能。如果希望實(shí)現(xiàn)器官芯片在藥物和毒性測(cè)試等應(yīng)用，這一點(diǎn)至關(guān)重要。該款生物傳感器由北卡羅來(lái)納州立大學(xué)和北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校的研究人員開(kāi)發(fā)。
十多年來(lái)，器官芯片的概念一直受到研究人員的關(guān)注。這個(gè)想法是創(chuàng)造模仿特定器官功能的小型生物結(jié)構(gòu)，例如像肺一樣將氧氣從空氣中轉(zhuǎn)移到血液中。目標(biāo)是使用這些器官芯片，也稱(chēng)為微生理模型，加速對(duì)毒性或新藥有效性的高通量測(cè)試。
但是，雖然近年來(lái)芯片器官研究取得了重大進(jìn)展，但使用這種方式的主要障礙是缺乏用于從系統(tǒng)中實(shí)際檢索數(shù)據(jù)的工具。
“在大多數(shù)情況下，收集芯片器官數(shù)據(jù)現(xiàn)有的唯一方法是利用生物測(cè)定、組織學(xué)，或使用其他涉及破壞組織的技術(shù)，”這款新型生物傳感器的論文作者M(jìn)ichael Daniele談道。Daniele是北卡羅來(lái)納州立大學(xué)電氣工程系助理教授，同時(shí)在北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合系任職。
“我們真正需要的是能夠實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)而不影響系統(tǒng)運(yùn)行的工具”Daniele說(shuō)，“這能確保我們能夠持續(xù)收集和分析數(shù)據(jù)，并對(duì)正在發(fā)生的情況提供更豐富的洞察。我們研發(fā)的新型生物傳感器就是為上述要求而誕生，至少對(duì)含氧量而言是這樣的。”
人體各處的含氧量差異很大。例如，在健康成年人的肺組織中氧含量約為15%，而腸道內(nèi)壁幾乎為0%。氧氣含量直接影響組織功能，這很重要。如果您想知道器官如何正常運(yùn)作，您需要在實(shí)驗(yàn)時(shí)保持芯片器官的“正常”水平的氧含量。
“實(shí)際上，我們需要一種方法來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氧含量，不僅在器官芯片的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，還包括器官芯片所在的組織本身。現(xiàn)在我們有辦法做到了。”Daniele說(shuō)。
這款生物傳感器的秘訣在于磷光凝膠，暴露于紅外光后能發(fā)射出紅外光，可以把它想象成一種回聲閃光。
展開(kāi) Mater：將傳感纖維編織成電化學(xué)織物進(jìn)行實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)
【引言】
可穿戴傳感技術(shù)已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中獲得越來(lái)越多的關(guān)注，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)各種生理信號(hào)來(lái)有效地監(jiān)測(cè)健康狀況。傳感部件通常制成薄膜，以不同的傳感材料作為不同位置的功能單元，保證高度靈活性。然而，薄膜傳感器在使用過(guò)程中容易破裂，因?yàn)樗荒苓m應(yīng)柔軟或不規(guī)則的身體表面。此外，它們既不透氣也不舒適，而舒適性和透氣性是可穿戴電子產(chǎn)品非常需要的。上述困難在很大程度上限制了可穿戴傳感器的進(jìn)一步發(fā)展。另外，織物傳感器需要長(zhǎng)期使用而不會(huì)給使用者帶來(lái)不適，并且可以在實(shí)際應(yīng)用中大規(guī)模制造。然而，目前還沒(méi)有這種集成的織物傳感器。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，在復(fù)旦大學(xué)彭慧勝教授（通訊作者）團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)下，展示了集成電化學(xué)織物作為一種有前途的可穿戴平臺(tái)，通過(guò)編織不同類(lèi)型的傳感纖維實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)。通過(guò)將活性材料涂覆到碳納米管（CNT）纖維上以形成同軸結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造傳感纖維。測(cè)試了幾種代表性生理信號(hào)（例如，葡萄糖、Na+、K+、Ca2+和pH）以證明新型織物傳感器的有效性。由此產(chǎn)生的集成織物在重復(fù)變形（包括彎曲和扭曲）下保持結(jié)構(gòu)完整性和檢測(cè)能力。它們顯示了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體健康狀況的能力，具有高效性。相關(guān)成果以題為“Weaving Sensing Fibers into Electrochemical Fabric for Real-Time Health Monitoring”發(fā)表在了Adv. Funct. Mater上。
展開(kāi) 
基于視覺(jué)傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)新技術(shù)
如果使用的圖像軟件具有實(shí)時(shí)處理能力，這需要將計(jì)算機(jī)與攝像機(jī)相連，被量測(cè)的位移時(shí)變曲線就會(huì)在電腦屏幕中實(shí)時(shí)自動(dòng)顯示，否則，圖像就會(huì)存儲(chǔ)在攝像機(jī)或電腦中以備以后處理，如下面的軟件界面：
圖像處理軟件需要實(shí)現(xiàn)幾個(gè)核心功能，包括：
利用模板匹配算法(template matching algorithm) ，與子像素技術(shù)結(jié)合，從圖像(尤其是動(dòng)態(tài)圖像)中提取到與結(jié)構(gòu)匹配的位移，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)靶目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤。為了減少計(jì)算時(shí)間，可將每個(gè)視頻幀的某個(gè)預(yù)定區(qū)域(部分圖像)作為搜索目標(biāo)，如圖：
坐標(biāo)變換算法。為了從捕捉到的圖像中得到目標(biāo)的物理位移，實(shí)際結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)系與圖像像素級(jí)別的坐標(biāo)系之間的關(guān)系需要建立：
上圖中就是一個(gè)完整的視覺(jué)傳感系統(tǒng)，以后我們?cè)儆龅筋?lèi)似的場(chǎng)景，便會(huì)想到除了拍攝橋梁美景的攝影師之外，還可能是東明兄正在海風(fēng)中苦苦地搜集數(shù)據(jù)呢
視覺(jué)傳感系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
盡管視覺(jué)傳感系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用算是剛剛起步，但已經(jīng)有了不少可喜的嘗試：
結(jié)構(gòu)模態(tài)特性識(shí)別：結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)通常都是通過(guò)振動(dòng)測(cè)量來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)屬性識(shí)別的，然而利用拾振器開(kāi)展的測(cè)量，只能在結(jié)構(gòu)上布置為數(shù)不多的測(cè)點(diǎn)，而視覺(jué)傳感系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)用一套攝像機(jī)設(shè)備同時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)上多個(gè)點(diǎn)的振動(dòng)行為，從而在模態(tài)識(shí)別方面得到更精確、更符合實(shí)際結(jié)構(gòu)情況的結(jié)果。
模型更新和損傷檢測(cè)：通過(guò)視覺(jué)傳感系統(tǒng)，可以采集結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型、阻尼比等參數(shù)，用于結(jié)構(gòu)的有限元模型的更新，進(jìn)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷的模擬和識(shí)別。
預(yù)測(cè)索力：對(duì)于采用拉索為主要受力構(gòu)件的斜拉橋來(lái)說(shuō)，索力的準(zhǔn)確測(cè)量非常重要。傳統(tǒng)的索力測(cè)量方法是采用基于振動(dòng)原理的索力儀，這種設(shè)備安裝繁瑣，價(jià)格昂貴，而且并不是每次測(cè)試都能達(dá)到理想的精度。然而采用視覺(jué)傳感系統(tǒng)，則可以顯著降低量測(cè)系統(tǒng)的成本。
展開(kāi) Siemens PLM Software實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真技術(shù)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
會(huì)議亮點(diǎn)：
▲ 實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真最新技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)呈現(xiàn)
▲ 面向耦合仿真、集成測(cè)試、控制器設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、驗(yàn)證部門(mén)等
▲ 技術(shù)實(shí)現(xiàn)、技術(shù)流程展示及典型案例
本次會(huì)議中，主講人將結(jié)合應(yīng)用案例，講解LMS 1D&3D耦合虛擬仿真應(yīng)用（MIL），1D&3D耦合實(shí)時(shí)的（HIL）意義、實(shí)現(xiàn)，并將結(jié)合實(shí)際案例講解1D&3D實(shí)時(shí)仿真在開(kāi)發(fā)不同階段的不同應(yīng)用，例如：基于1D&3D耦合實(shí)時(shí)仿真如何應(yīng)用在解決零部件試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)滯后或工況單一的問(wèn)題等。技術(shù)人員可以通過(guò)此次研討會(huì)了解和掌握基于Siemens PLM Software仿真平臺(tái)和市場(chǎng)常用實(shí)時(shí)平臺(tái)（如Concurrent， DSpace，NI， Etas， Opal-RT等）結(jié)合的LMS 1D&3D實(shí)時(shí)方法的價(jià)值。
Siemens PLM Software歡迎您參加此次高附加值的實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真網(wǎng)格研討會(huì)。請(qǐng)通過(guò)如下鏈接注冊(cè)，免費(fèi)參加本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，注冊(cè)成功后，您會(huì)收到一封確認(rèn)郵件。
時(shí)間：2016年6月3日 星期五上午10:00-11:40
主講人：郭海保先生 LMS 1D&3D技術(shù)工程師
內(nèi)容安排：
?▲ 實(shí)時(shí)仿真的意義
? ▲ 實(shí)時(shí)仿真最新技術(shù)趨勢(shì)
▲? LMS 1D&3D實(shí)時(shí)仿真實(shí)現(xiàn)
▲? LMS 1D&3D實(shí)時(shí)仿真案例
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展開(kāi) [網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)]實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真技術(shù)(2016.6.3)
Siemens PLM Software實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真技術(shù)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
會(huì)議亮點(diǎn)：
實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真最新技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)呈現(xiàn)
面向耦合仿真、集成測(cè)試、控制器設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、驗(yàn)證部門(mén)等
技術(shù)實(shí)現(xiàn)、技術(shù)流程展示及典型案例
本次會(huì)議中，主講人將結(jié)合應(yīng)用案例，講解LMS
1D&3D耦合虛擬仿真應(yīng)用（MIL），1D&3D耦合實(shí)時(shí)的（HIL）意義、實(shí)現(xiàn)，并將結(jié)合實(shí)際案例講解1D&3D實(shí)時(shí)仿真在
開(kāi)發(fā)不同階段的不同應(yīng)用，例如：基于1D&3D耦合實(shí)時(shí)仿真如何應(yīng)用在解決零部件試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)滯后或工況單一的問(wèn)題等。技術(shù)人員可以通過(guò)此次研討會(huì)了
解和掌握基于Siemens PLM Software仿真平臺(tái)和市場(chǎng)常用實(shí)時(shí)平臺(tái)（如Concurrent， DSpace，NI， Etas，
Opal-RT等）結(jié)合的LMS 1D&3D實(shí)時(shí)方法的價(jià)值。
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