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華科儀推出了HK-8610多通道兩蟲檢測一體化預處理設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 點擊量：19091
憑借著多年檢測產(chǎn)品研發(fā)的技術與經(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處理設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。
【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、內蒙、福建、山東和湖南都曾有相關病例的報道。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部門的高度關注。2005年，住建部將"兩蟲”納入《城市供水水質標準》(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處理設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處理設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水檢測領域，這一項技術是屬于‘卡脖子’的技術，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生物安全的要求，各地相關檢測機構也在紛紛設法提高相應的檢測能力。
由于本次發(fā)布的檢測技術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)絡媒體合作進行線上推廣，同時也積極參加和儀器相關的線下展會，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、第三方檢測機構等領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觀眾絡繹不絕！
HK-8610 多通道兩蟲檢測一體化預處理設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置多種類型傳感器和自動控制器以代替人工操作，預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，該設備為水質檢測部門節(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.設備配有大尺寸觸摸屏，內置微孔濾膜法和碳酸鈣沉淀法操作指導，引導用戶使用
2.設備支持樣品濁度檢測，能引導用戶選擇合適的方法處理不同類型樣品
3.使用濾膜法，設備支持用戶自定義報警和換膜壓力，設備實時提醒和自動換膜
4.使用濾膜法，設備支持用戶自定義處理樣品體積，設備實時提醒和自動停止
5.使用沉淀法，設備可批量自動處理樣品，無需人員現(xiàn)場值守
6.設置內置真空系統(tǒng)，輔助完成吸取上清液和真空抽濾操作
7.設備能夠將樣品體積由10-20L富集至200mL，兩蟲回收率滿足標準要求
技術參數(shù)
外形尺寸:1540*560*1360mm
輸入電壓:220VAC 50Hz
設備功率:≤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
基于人工智能技術的兩蟲自動識別系統(tǒng)
為解決人工識別的技術性和主觀性難題，我公司研制出基于人工智能技術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)絡識別算法結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
技術參數(shù)
鹵素燈主機，12V100W
22mm視場，10×可調目鏡
三目觀察鏡筒，30°傾斜，47-78mm瞳距
半復平場熒光物鏡
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聚類技術實現(xiàn)兩蟲標記，基于大數(shù)據(jù)利用積卷神經(jīng)網(wǎng)絡技術識別兩蟲類別，識別率超過80%
應用領域
疾控中心
自來水廠
礦泉水廠
環(huán)境監(jiān)測站
第三方檢測機構等
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