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生物光電技術范文第1篇

在風（光伏）電場等電力行業，生產過程的信息化、跨地域的遠程管理在生產控制中越來越普及，電場內部生產網絡與外界聯系越來越緊密，電場的安全生產顯得越來越重要。將物理隔離技術引入風（光伏）電場，把生產控制網和數據通信網絡從物理上完全隔離，保證了電力系統的安全穩定。

【關鍵詞】電場 物理隔離 安全生產

1 概述

隨著國家大力發展清潔能源，風（光伏）電場建設日新月異。隨著計算機技術、通信技術和網絡技術的發展，電場電力系統結構也日益復雜，電場生產控制及管理已經完全依賴于計算機監控系統和數據通信網絡系統。尤其隨著現在電場跨地域建設和管理，相對封閉的電場生產控制系統與外界的聯系越來越緊密，電場生產控制系統遭遇人為破壞的風險大大增加，加上為了提高電場管理效率，電場大量采用跨地域遠程控制。這些都對電場生產控制系統和數據通信網絡系統的安全性、可靠性、實時性提出了新的挑戰。

2 設計應用

沒有安裝隔離網閘的電場內部生產控制系統與數據通信網絡系統直接互聯，而數據通信網絡為滿足遠程監控的需要通過Internet網為上級提供數據。這樣的網絡框架很容易使得電場生產控制系統遭受到黑客或者惡意代碼對電力二次系統的侵害，從而引發電力系統故障。如圖1所示。

為解決以上安全問題，在電場安裝配置正向物理隔離網閘，從物理上隔斷電場內部生產控制系統與數據通信網絡的直接互聯（如圖2所示）。具體部署如下：

（1）在對外數據服務器與生產數據服務器之間架設數據采集服務器，數據采集服務器接入電場內部生產控制系統并完成數據采集工作；

（2）在數據采集服務器與對外數據服務器之間架設物理隔離網閘以實現數據通信網絡系統與電場內部生產控制系統在物理上的隔離。

具體工作方式如下：

（1）根據電場內部生產控制系統采用的不同數據協議（風電場一般為OPC協議，光伏電場一般采用104規約）制定數據采集軟件，并部署在數據庫采集服務器上，將采集到的數據放到制定的文件夾下面。在數據采集服務器上安裝物理隔離網閘配套的客戶端軟件，通過客戶端軟件找到數據采集服務器，并找到制定文件夾下的文檔；

（2）對物理隔離網閘、數據采集服務器、對外數據服務器配置網絡環境；

（3）在對外數據服務器上安裝部署物理隔離網閘配套的服務端軟件，監聽客戶端軟件，接收傳輸過來的文檔；在對外數據服務器上安裝部署數據解析程序，對接收到的文檔進行數據解析并插入到相應的數據庫中，為遠程提供數據支持。

3 測試結果

在新疆某個電場進行了長達一年的測試，試運行過程中無數據丟失、保證了內外網的安全可靠。具體測試結果如下：

（1）數據采集程序采集到數據并按照規定的格式生成了txt文n，且放到了指定文件夾txtFile下面；通過物理隔離網閘客戶端軟件傳輸txt文檔，結果如圖3所示。

（2）對外服務器通過數據解析程序將指定文件夾下的txt文檔解析并把數據插入到數據庫中。通過隔離網閘服務端軟件監聽客戶端軟件并接收txt文檔，結果如圖4所示。

參考文獻

[1]國家電力監管委員會.電力二次系統安全防護規定[S/OL].安全管理網，2005（02）.

[2]靳建華.計算機通信網絡安全與防護策略探討[J].電子技術與軟件工程，2014（18）：231-231.

[3]NARI.南瑞反向型安全隔離產品技術白皮書[Z].2015（12）.

[4]李江，范方俊.電力系統網絡安全隔離的設計應用[J].電子技術與軟件工程，2015（17）：219-219.

作者簡介

樊全會（1982-），男，河南省鄭州市人。碩士學位。現為中國船舶重工集團公司第七一三研究所工程師。主要研究方向為數據庫技術、分布式技術。

生物光電技術范文第2篇

關鍵詞：戰略性新興產業 云南省 對策

戰略性新興產業的內涵

關于戰略性新興產業內涵的界定，目前國內尚無統一的定義。《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中提出，戰略性新興產業是以重大科技突破和重大發展需求為基礎，對經濟社會全局和長遠發展具有重大引領帶動作用，知識技術密集、物質資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產業。趙剛（2010）則認為所謂戰略性新興產業是指伴隨信息、新能源、生物、醫療、環保、海洋和空間等新技術的發展而產生的一系列新興的產業部門，它們代表產業發展的未來方向，在促進經濟增長中發揮著關鍵作用。也有的學者從定義上強調戰略性新興產業的導向，把戰略性新興產業理解為戰略產業和新興產業的結合。南京大學經濟學院教授鄭江淮（2010）認為，戰略性新興產業應該是既具有“戰略性”又具有“新興”的產業，主要包括兩層含義：一是戰略性新興產業應該是面向未來的；二是戰略性新興產業應該具有高增長率。綜合以上學者的觀點，本文認為，戰略性新興產業是以高新技術為基礎，能夠引領未來發展方向，并有潛力發展成為地區支柱的產業。

云南省戰略性新興產業發展現狀

（一）生物產業

生物產業作為云南省的支柱產業，經過多年的培育和發展，在國內外已享有一定的知名度和影響力，規模、質量和市場占有率日益提升，呈現出增長速度快、發展勢頭好的良好局面。在生物醫藥方面，2010年云南省醫藥工業實現總產值166億元，增加值58.9億元，利潤20.5億元。在生物育種方面，云南省在烤煙、水稻、甘蔗、玉米、馬鈴薯、豬、牛等生物育種方面均有出色的成果。在生物制造方面，云南省的卷煙、花卉、蔗糖、茶葉、咖啡、橡膠、生物藥及系列產品等在全國具有較大影響力，生物制造技術在部分領域處于先進水平。在生物技術服務方面，云南省具有國家、省、州（市）、縣四級體系比較健全的生物技術服務機構，服務范圍從種養殖到生產加工、到市場推廣與拓展，服務區域遍及全省，并且已經拓展到東南亞中南半島國家。

存在的主要問題有：一是自主創新能力不強。除煙草等少數產業外，自主創新能力弱，缺少核心技術，科技成果轉化率低，高素質人才短缺。二是整體發展依然處于低層次。除了煙草、蔗糖、咖啡等少數產業外，生物制造能力較弱，產業規模小，產業鏈短，產品加工增值能力不高，導致市場競爭力不強，流通渠道不暢。

（二）光電子產業

經過多年的發展，云南省初步形成了以紅外及微光夜視、光電子信息材料等為主導，以光機電一體化設備、半導體照明、OLED等產業為補充的光電子產業發展格局。“省部共建”的昆明光電子產業基地和昆明國家光電子材料及產品科技興貿創新基地，集聚了昆明物理研究所、昆明北方紅外技術股份有限公司、北方夜視技術集團股份有限公司、云南省北方奧雷德光電科技股份有限公司等一批極具實力的企業，紅外熱像系統已經形成從材料到整機生產的比較完整的產業鏈，基地所生產的光電探測器、光學望遠鏡、紅外熱成像系統、微光夜視儀、特殊光學材料等光電子產品，已經占到全國同行業市場份額的80%-90%。

存在的主要問題有：一是產業規模小，產業鏈短。根據有關部門的調查統計，2010年，云南省光電子產業實現銷售收入120億元，實現工業增加值30億元，產業規模很小。雖然光電子產業在紅外及微光夜視等領域具有一定的技術優勢，但是僅僅涉及少數幾個產品或產品鏈中的幾個環節，缺乏產業鏈上下游的配套，不具備產業集群競爭優勢。二是市場空間有限。從光電子產業發展趨勢看，以TFT、PDP等為主的光電顯示產業、光存儲、光輸入出和光機電一體化產業是帶動全球光電子產業快速發展的主導行業，云南省在這些方面基本上空白，即使涉足一部分，產能產量也都很小，缺乏足夠的增長空間和市場前景。

（三）高端裝備制造產業

云南省在高端裝備制造方面已攻克了一批關鍵技術，研制了一批技術含量高、市場競爭力強的高新技術產品，逐步形成了以昆明為中心、以曲靖、玉溪、大理等為次中心的高端裝備制造產業基地，部分技術和產品在國際國內處于領先水平。“十一五”期間，全行業工業總產值由163.24億元增加到430.1億元，年均增長21.38%；工業增加值由38.17億元提高到110.8億元，年均增長23.75%；利潤總額由3.3億元增加到30億元，年均增長55.5%。

存在的主要問題有：一是投入不足。“十一五”期間，云南省裝備制造業固定資產投資約350億元，只占全省工業固定資產投資6295億元的5.6%，占非電工業固定資產投資3271億元的10.7%，剔除普通裝備制造業的投資，高端裝備制造業投入更小。投入不足，許多優勢產品的產能不能滿足市場需求。二是缺乏集群合力，配套環境差。高端裝備制造業具有集群化發展特征，前后配套比較緊密，而零部件配套能力恰好是云南省的弱項，許多優勢企業的配套件必須由省外企業提供，不僅增加成本，而且影響生產周期。

（四）節能環保產業

生物光電技術范文第3篇

“近些年，水華、赤潮發生頻率總體呈上升趨勢。”廣東省環境科學研究院專家指出，當前水環境保護工作得到前所未有的關注，但是由于監測技術的制約，對水華、赤潮的預測仍然比較滯后，無法提前作出應對。

讓人欣喜的是，這種狀況將有望得到改善。10月初，廣州博冠光電科技股份有限公司（以下簡稱博冠光電）及其美國子公司BOSMA USA 聯合加拿大Resolution Optics公司共同舉辦數字激光全息顯微技術與應用國際研討會，與會專家學者積極探索數字激光全息顯微技術在飲用水源水質監測預警方面的應用。來自水利部、環境保護部、環境科學研究院、中科院水生所、中科院南海海洋研究所的專家均認為，該項技術將為水源生物污染防治提供全天候全方位的監測預警服務，可以提前對水華、藍藻等生物性水污染事件發出預警，為水質安全增添一道防線。

探頭之下，污染粒子紛紛現形

一個黑色的圓筒，一頭插著電線連到電腦，另一頭有一個小小的圓形孔，沉入水底之后，水中的各種生物經過圓孔時，它們的實時影像就顯示在電腦屏幕上。通過研討會現場展示的數字激光全息顯微設備，記者清晰看到了橢圓形的浮游生物正在水中緩緩蠕動。

“與普通顯微鏡相比，激光全息顯微技術沒有任何鏡頭，其運用小孔成像的原理，避免了鏡頭污跡帶來對成像質量的影響。”博冠光電董事長曾德祥介紹，數字激光全息顯微鏡是數字全息技術在顯微領域的應用，也被稱為全息顯微術。與其他顯微技術相比，數字激光全息顯微鏡并不直接記錄被觀測物體的圖像，而是記錄含有被觀測物體波前信息的全息圖。

“全息圖是一種三維圖像，它與傳統的照片有很大的區別。傳統的照片呈現的是真實的物理圖像，而全息圖則包含了被記錄物體的尺寸、形狀、亮度和對比度等信息。”曾德祥指出，全息圖提供了“視差”，視差的存在使得觀察者可以通過前后、左右和上下移動來觀察圖像的不同形象――就好像有個真實的物體在你眼前一樣。

“隨著工業化進程的快速發展，我國水污染問題日漸突出，如果得不到有效的監控和治理，污染問題將會嚴重威脅國民生產活動。”曾德祥介紹說，激光全息顯微成像技術由加拿大達爾豪斯大學物理學教授Juergen博士首創，由于看到國內水污染防治的需求，同時鑒于對該技術運用的信心，廣州博冠光電科技股份有限公司與加拿大Resolution Optics公司共同將該技術實現產業化，并且將其運用到水污染防治工作中來。

據博冠光電專家介紹，以該技術為基礎研發生產的數字激光全息顯微鏡，可以應用于水環境微生物和泥沙等方面的監測，并可應用于光學元件表面檢測。該設備的黑色圓筒里裝有激光發射器，其發出的光線照射過的物體，都可以形成全息圖，“也就是說，圓孔下面就是一個顯微鏡平臺，生物通過平臺都會被記錄下來。”

提前預警，水質安全更有保障

參加此次研討會的專家指出，江河湖泊的污染分為化學、物理、生物污染3種。其中水華、赤潮等水體富營養化的污染就屬于藻類生物污染。目前，環境監測主要關注的是化學、物理污染。

“我國水環境呈現流域性、區域性、污染物種類多樣性等特點，傳統監測方法難以滿足現代水體污染現場快速實施監測預警的要求，同時還可能帶來對環境的二次污染。”廣東省環境監測中心教授級高工易雯表示，目前監測主要采用化學分析法和儀器分析法，一方面是檢測的時效性有限，“很多項目都必須采樣到實驗室開展，耗費的時間比較多。”另一方面，監測過程中要使用大量的顯色劑，掩蔽劑，氧化劑和萃取劑等，無疑也增加了監測成本，還可能產生二次污染。

因此，尋求一種清潔、快速、便捷的監測技術方法顯得尤為重要。而將數字激光全息顯微技術應用在湖庫性飲用水源的監測中，對赤潮水華發生、發展、死亡的過程進行實時監測，可為湖庫水生物污染早期預警、治理防范提供科學的技術支撐。“通過這種技術，可以隨時了解水質微生物的生長、繁衍及死亡狀況，一旦發現超出了正常范圍，就可以提早做出預警，并采取相應措施。”

據了解，把該顯微鏡設備潛入水下，隨著船移動，就可以實現快速移動中對水體的微粒和微生物進行實時原位觀測，每秒拍攝16幅的圖像，并可應對2米/秒的流速，觀測距離可達水下數千米。數字激光全息顯微成像技術及其衍生出來的產品，它們的逐步應用將會有效地幫助政府環保水利職能部門提升水質監控的能力。

易雯認為，發揮多學科交叉和綜合優勢，研發集成生化、光電、傳感器、網絡和空間信息技術，建立集衛星遙感、近地面高光譜監測、地基激光雷達、全息顯微與水質在線監測為一體的立體監控平臺，實時監測分析相關指標，結合水動力學模型、藻類生長、輸移和擴散模型，對赤潮、藍藻水華的發生、爆發進行科學監測和預警，將為保障廣東乃至全國富營養化湖泊的供水安全、海洋環境安全提供有力的技術支撐，提升海洋和湖泊水質安全保障應急技術水平和自主創新能力。

有力補充，水質監測更加全面

“在保護水環境方面，其中一項非常重要的工作就是做好水質監測預警。”廣東省環境科學研究院羅育池博士介紹，目前很多地方基本都建成水質安全預警監控體系，24小時監測流域內各種主要重金屬在內的污染物，監測主要是單一的理化指標，沒有涉及生物領域，在水質監測預警領域，也沒有實現對水生物指標的實時自動監測。

“生物指標監測具有專業性和復雜性，在采樣方面，野外采樣干擾因素較多，傳統顯微技術難以達到直接觀測的精度要求；物質鑒別專業性強，機器難以代替專業研究人員；生物圖庫建設需收集大量樣本進行比對，并不斷更新，耗時長，工作量大；監測數據與水質預警指示性生物關聯性有待進一步研究。”羅育池介紹，單靠物理、化學指標不能有效預警水華、赤潮等生態污染，必須發展自動化、智能化的設備。

作為一種新型水生生物監測技術，數字激光全息顯微技術，在水生物污染指標自動監測方面，能對水中的顆粒、藻類、浮游動物、原生動物、微生物等進行全息顯微攝影、計數和分析，此外還能對水中生物進行游動分析、速度計算。這樣，在水質監測預警中，就能綜合物理化學和生物指標進行科學評價，為水環境管理提供更科學的依據。

生物光電技術范文第4篇

近年來，有關鎮靜類中藥藥理研究的報道屢見不鮮，其中尤以安神藥和平肝息風藥的研究居多。安神藥和平肝息風藥均具有鎮靜作用，給藥后可使動物閉目、嗜睡、低頭、伏臥，抑制動物的自發活動[1-2]，具有對抗中樞神經興奮藥的興奮作用。鎮靜試驗是測定動物自主活動的經典實驗方法，此項實驗為觀察動物自主活動規律及研究中樞神經系統的功能狀態和藥物作用奠定了堅實的基礎。傳統的實驗方法大都采用人為觀察動物自主活動的方式進行記錄，這種方法受人為干擾因素和外界環境（聲音、光線、動物所處空間）的影響較大，實驗結果存在較大誤差，特別是對功效相似的不同鎮靜藥的篩選工作有一定影響。隨著現代科學技術的發展，先進的傳感器技術不斷更新，諸如換能器技術、光電管技術、紅外光電探測技術、熱釋電效應探測技術等高性能、高精度的傳感器已經融入到現代藥理研究之中，為觀測鎮靜安神藥對實驗動物自主活動的影響提供了更為方便準確的新方法[2]。

傳感器按國標GB7665-87定義為：感受規定的被測量信號，并按照一定的規律轉換成可輸出信號的器件或裝置[3]。該裝置通常由敏感元件和轉換元件組成。敏感元件是指傳感器中能直接感受（或響應）被測量的部分；轉換元件是指傳感器中將敏感元件感受（或響應）的信息按一定規律轉換成另一種信息的裝置。它獲取的信息，可以是各種物理量、化學量、生物量轉換后的信息，也有其它形式，大多數的傳感器將獲取的信息轉換為電信號。目前，在小動物自主活動檢測中所采用的一些傳感器技術有以下4類。

1 抖籠換能器法

換能器技術是傳感器的一個分支，它主要是感知生物體內的各種非電量的信息（生理、生化和病理信息），把它們傳遞出來并轉換為易處理的電信號的裝置。針對小動物自主活動的特殊性，在鐵架臺上通過橡皮筋（或小彈簧）吊一抖籠，該籠底部圓心處用一帶線的掛鉤和拉力換能器相連。籠中小動物的活動通過換能器由動能轉換為電能之后輸入生理記錄儀或生物信號采集處理系統進行放大記錄，便能獲得動物的活動曲線和單位時間內振動波的次數。近幾年的研究中采用的有抖籠滴水法、抖籠氣鼓法、光電抖籠法和浮動法。抖籠法的特點是能夠把小動物的細小活動（如修飾、搔抓等）描記下來，儀器簡單，操作容易。但此類方法不能達到精確的定量分析，只適用于鎮靜藥的粗略篩選[1-2]。

高雅玲等[4]采用二道生理記錄儀和50g拉力換能器測定50只小鼠的自主活動，通過分析小鼠的活動曲線得出養血清腦顆粒（當歸、川芎、白芍、熟地、珍珠母、元胡）的大劑量組(8.0g/kg)、中劑量組(4.0g/kg)對頭部血管舒縮功能障礙、大腦皮層功能失調或某些體液物質暫時性改變所引起的血管性頭痛有明顯的鎮靜作用，為臨床治療血管性頭痛提供了實驗依據。

2 光電技術檢測法

在活動箱內將一束或者幾束光線照射到對側的光電感應器（如光電管、光導管、光敏管）上，動物在箱內活動時遮斷光線一次，則電流改變一次，經過放大裝置使電脈沖驅使繼電器啟動，通過計數器記錄數值[2]。

生物光電技術范文第5篇

2013年新入選 CODE 期刊名稱

T016 高校化學工程學報

B003 高校應用數學學報

R037 高壓電器

C056 高壓物理學報

E005 高原氣象

V021 給水排水

N105 工程爆破

E360 工程地質學報

S712 工程管理學報

N049 工程機械

V030 工程勘察

V033 工程抗震與加固改造

C002 工程力學

C073 工程熱物理學報

N590 工程設計學報

B031 工程數學學報

T003 工程塑料應用

N064 工具技術

K018 工礦自動化

T563 工業催化

J057 工業工程

N110 工業工程與管理

P009 工業加熱

V010 工業建筑

P005 工業爐

Z013 工業水處理

F030 工業微生物

G025 工業衛生與職業病

N037 工業儀表與自動化裝置

Z032 工業用水與廢水

G207 公共衛生與預防醫學

X579 公路

X022 公路工程

X047 公路交通技術

N039 功能材料

M502 功能材料與器件學報

D503 功能高分子學報

E601 古地理學報

E304 古脊椎動物學報

E022 古生物學報

G478 骨科

R047 固體電子學研究與進展

Y013 固體火箭技術

C103 固體力學學報

W007 管理工程學報

W018 管理科學

W008 管理科學學報

W025 管理評論

W016 管理學報

H226 灌溉排水學報

R026 光電工程

R061 光電子•激光

R082 光電子技術

C091 光譜學與光譜分析

C097 光散射學報

R031 光通信技術

N015 光學技術

N033 光學精密工程

C050 光學學報