生物光电技术

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生物光电技术范文第1篇

在风（光伏）电场等电力行业，生产过程的信息化、跨地域的远程管理在生产控制中越来越普及，电场内部生产网络与外界联系越来越紧密，电场的安全生产显得越来越重要。将物理隔离技术引入风（光伏）电场，把生产控制网和数据通信网络从物理上完全隔离，保证了电力系统的安全稳定。

【关键词】电场 物理隔离 安全生产

1 概述

随着国家大力发展清洁能源，风（光伏）电场建设日新月异。随着计算机技术、通信技术和网络技术的发展，电场电力系统结构也日益复杂，电场生产控制及管理已经完全依赖于计算机监控系统和数据通信网络系统。尤其随着现在电场跨地域建设和管理，相对封闭的电场生产控制系统与外界的联系越来越紧密，电场生产控制系统遭遇人为破坏的风险大大增加，加上为了提高电场管理效率，电场大量采用跨地域远程控制。这些都对电场生产控制系统和数据通信网络系统的安全性、可靠性、实时性提出了新的挑战。

2 设计应用

没有安装隔离网闸的电场内部生产控制系统与数据通信网络系统直接互联，而数据通信网络为满足远程监控的需要通过Internet网为上级提供数据。这样的网络框架很容易使得电场生产控制系统遭受到黑客或者恶意代码对电力二次系统的侵害，从而引发电力系统故障。如图1所示。

为解决以上安全问题，在电场安装配置正向物理隔离网闸，从物理上隔断电场内部生产控制系统与数据通信网络的直接互联（如图2所示）。具体部署如下：

（1）在对外数据服务器与生产数据服务器之间架设数据采集服务器，数据采集服务器接入电场内部生产控制系统并完成数据采集工作；

（2）在数据采集服务器与对外数据服务器之间架设物理隔离网闸以实现数据通信网络系统与电场内部生产控制系统在物理上的隔离。

具体工作方式如下：

（1）根据电场内部生产控制系统采用的不同数据协议（风电场一般为OPC协议，光伏电场一般采用104规约）制定数据采集软件，并部署在数据库采集服务器上，将采集到的数据放到制定的文件夹下面。在数据采集服务器上安装物理隔离网闸配套的客户端软件，通过客户端软件找到数据采集服务器，并找到制定文件夹下的文档；

（2）对物理隔离网闸、数据采集服务器、对外数据服务器配置网络环境；

（3）在对外数据服务器上安装部署物理隔离网闸配套的服务端软件，监听客户端软件，接收传输过来的文档；在对外数据服务器上安装部署数据解析程序，对接收到的文档进行数据解析并插入到相应的数据库中，为远程提供数据支持。

3 测试结果

在新疆某个电场进行了长达一年的测试，试运行过程中无数据丢失、保证了内外网的安全可靠。具体测试结果如下：

（1）数据采集程序采集到数据并按照规定的格式生成了txt文n，且放到了指定文件夹txtFile下面；通过物理隔离网闸客户端软件传输txt文档，结果如图3所示。

（2）对外服务器通过数据解析程序将指定文件夹下的txt文档解析并把数据插入到数据库中。通过隔离网闸服务端软件监听客户端软件并接收txt文档，结果如图4所示。

参考文献

[1]国家电力监管委员会.电力二次系统安全防护规定[S/OL].安全管理网，2005（02）.

[2]靳建华.计算机通信网络安全与防护策略探讨[J].电子技术与软件工程，2014（18）：231-231.

[3]NARI.南瑞反向型安全隔离产品技术白皮书[Z].2015（12）.

[4]李江，范方俊.电力系统网络安全隔离的设计应用[J].电子技术与软件工程，2015（17）：219-219.

作者简介

樊全会（1982-），男，河南省郑州市人。硕士学位。现为中国船舶重工集团公司第七一三研究所工程师。主要研究方向为数据库技术、分布式技术。

生物光电技术范文第2篇

关键词：战略性新兴产业 云南省 对策

战略性新兴产业的内涵

关于战略性新兴产业内涵的界定，目前国内尚无统一的定义。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中提出，战略性新兴产业是以重大科技突破和重大发展需求为基础，对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用，知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业。赵刚（2010）则认为所谓战略性新兴产业是指伴随信息、新能源、生物、医疗、环保、海洋和空间等新技术的发展而产生的一系列新兴的产业部门，它们代表产业发展的未来方向，在促进经济增长中发挥着关键作用。也有的学者从定义上强调战略性新兴产业的导向，把战略性新兴产业理解为战略产业和新兴产业的结合。南京大学经济学院教授郑江淮（2010）认为，战略性新兴产业应该是既具有“战略性”又具有“新兴”的产业，主要包括两层含义：一是战略性新兴产业应该是面向未来的；二是战略性新兴产业应该具有高增长率。综合以上学者的观点，本文认为，战略性新兴产业是以高新技术为基础，能够引领未来发展方向，并有潜力发展成为地区支柱的产业。

云南省战略性新兴产业发展现状

（一）生物产业

生物产业作为云南省的支柱产业，经过多年的培育和发展，在国内外已享有一定的知名度和影响力，规模、质量和市场占有率日益提升，呈现出增长速度快、发展势头好的良好局面。在生物医药方面，2010年云南省医药工业实现总产值166亿元，增加值58.9亿元，利润20.5亿元。在生物育种方面，云南省在烤烟、水稻、甘蔗、玉米、马铃薯、猪、牛等生物育种方面均有出色的成果。在生物制造方面，云南省的卷烟、花卉、蔗糖、茶叶、咖啡、橡胶、生物药及系列产品等在全国具有较大影响力，生物制造技术在部分领域处于先进水平。在生物技术服务方面，云南省具有国家、省、州（市）、县四级体系比较健全的生物技术服务机构，服务范围从种养殖到生产加工、到市场推广与拓展，服务区域遍及全省，并且已经拓展到东南亚中南半岛国家。

存在的主要问题有：一是自主创新能力不强。除烟草等少数产业外，自主创新能力弱，缺少核心技术，科技成果转化率低，高素质人才短缺。二是整体发展依然处于低层次。除了烟草、蔗糖、咖啡等少数产业外，生物制造能力较弱，产业规模小，产业链短，产品加工增值能力不高，导致市场竞争力不强，流通渠道不畅。

（二）光电子产业

经过多年的发展，云南省初步形成了以红外及微光夜视、光电子信息材料等为主导，以光机电一体化设备、半导体照明、OLED等产业为补充的光电子产业发展格局。“省部共建”的昆明光电子产业基地和昆明国家光电子材料及产品科技兴贸创新基地，集聚了昆明物理研究所、昆明北方红外技术股份有限公司、北方夜视技术集团股份有限公司、云南省北方奥雷德光电科技股份有限公司等一批极具实力的企业，红外热像系统已经形成从材料到整机生产的比较完整的产业链，基地所生产的光电探测器、光学望远镜、红外热成像系统、微光夜视仪、特殊光学材料等光电子产品，已经占到全国同行业市场份额的80%-90%。

存在的主要问题有：一是产业规模小，产业链短。根据有关部门的调查统计，2010年，云南省光电子产业实现销售收入120亿元，实现工业增加值30亿元，产业规模很小。虽然光电子产业在红外及微光夜视等领域具有一定的技术优势，但是仅仅涉及少数几个产品或产品链中的几个环节，缺乏产业链上下游的配套，不具备产业集群竞争优势。二是市场空间有限。从光电子产业发展趋势看，以TFT、PDP等为主的光电显示产业、光存储、光输入出和光机电一体化产业是带动全球光电子产业快速发展的主导行业，云南省在这些方面基本上空白，即使涉足一部分，产能产量也都很小，缺乏足够的增长空间和市场前景。

（三）高端装备制造产业

云南省在高端装备制造方面已攻克了一批关键技术，研制了一批技术含量高、市场竞争力强的高新技术产品，逐步形成了以昆明为中心、以曲靖、玉溪、大理等为次中心的高端装备制造产业基地，部分技术和产品在国际国内处于领先水平。“十一五”期间，全行业工业总产值由163.24亿元增加到430.1亿元，年均增长21.38%；工业增加值由38.17亿元提高到110.8亿元，年均增长23.75%；利润总额由3.3亿元增加到30亿元，年均增长55.5%。

存在的主要问题有：一是投入不足。“十一五”期间，云南省装备制造业固定资产投资约350亿元，只占全省工业固定资产投资6295亿元的5.6%，占非电工业固定资产投资3271亿元的10.7%，剔除普通装备制造业的投资，高端装备制造业投入更小。投入不足，许多优势产品的产能不能满足市场需求。二是缺乏集群合力，配套环境差。高端装备制造业具有集群化发展特征，前后配套比较紧密，而零部件配套能力恰好是云南省的弱项，许多优势企业的配套件必须由省外企业提供，不仅增加成本，而且影响生产周期。

（四）节能环保产业

生物光电技术范文第3篇

“近些年，水华、赤潮发生频率总体呈上升趋势。”广东省环境科学研究院专家指出，当前水环境保护工作得到前所未有的关注，但是由于监测技术的制约，对水华、赤潮的预测仍然比较滞后，无法提前作出应对。

让人欣喜的是，这种状况将有望得到改善。10月初，广州博冠光电科技股份有限公司（以下简称博冠光电）及其美国子公司BOSMA USA 联合加拿大Resolution Optics公司共同举办数字激光全息显微技术与应用国际研讨会，与会专家学者积极探索数字激光全息显微技术在饮用水源水质监测预警方面的应用。来自水利部、环境保护部、环境科学研究院、中科院水生所、中科院南海海洋研究所的专家均认为，该项技术将为水源生物污染防治提供全天候全方位的监测预警服务，可以提前对水华、蓝藻等生物性水污染事件发出预警，为水质安全增添一道防线。

探头之下，污染粒子纷纷现形

一个黑色的圆筒，一头插着电线连到电脑，另一头有一个小小的圆形孔，沉入水底之后，水中的各种生物经过圆孔时，它们的实时影像就显示在电脑屏幕上。通过研讨会现场展示的数字激光全息显微设备，记者清晰看到了椭圆形的浮游生物正在水中缓缓蠕动。

“与普通显微镜相比，激光全息显微技术没有任何镜头，其运用小孔成像的原理，避免了镜头污迹带来对成像质量的影响。”博冠光电董事长曾德祥介绍，数字激光全息显微镜是数字全息技术在显微领域的应用，也被称为全息显微术。与其他显微技术相比，数字激光全息显微镜并不直接记录被观测物体的图像，而是记录含有被观测物体波前信息的全息图。

“全息图是一种三维图像，它与传统的照片有很大的区别。传统的照片呈现的是真实的物理图像，而全息图则包含了被记录物体的尺寸、形状、亮度和对比度等信息。”曾德祥指出，全息图提供了“视差”，视差的存在使得观察者可以通过前后、左右和上下移动来观察图像的不同形象――就好像有个真实的物体在你眼前一样。

“随着工业化进程的快速发展，我国水污染问题日渐突出，如果得不到有效的监控和治理，污染问题将会严重威胁国民生产活动。”曾德祥介绍说，激光全息显微成像技术由加拿大达尔豪斯大学物理学教授Juergen博士首创，由于看到国内水污染防治的需求，同时鉴于对该技术运用的信心，广州博冠光电科技股份有限公司与加拿大Resolution Optics公司共同将该技术实现产业化，并且将其运用到水污染防治工作中来。

据博冠光电专家介绍，以该技术为基础研发生产的数字激光全息显微镜，可以应用于水环境微生物和泥沙等方面的监测，并可应用于光学元件表面检测。该设备的黑色圆筒里装有激光发射器，其发出的光线照射过的物体，都可以形成全息图，“也就是说，圆孔下面就是一个显微镜平台，生物通过平台都会被记录下来。”

提前预警，水质安全更有保障

参加此次研讨会的专家指出，江河湖泊的污染分为化学、物理、生物污染3种。其中水华、赤潮等水体富营养化的污染就属于藻类生物污染。目前，环境监测主要关注的是化学、物理污染。

“我国水环境呈现流域性、区域性、污染物种类多样性等特点，传统监测方法难以满足现代水体污染现场快速实施监测预警的要求，同时还可能带来对环境的二次污染。”广东省环境监测中心教授级高工易雯表示，目前监测主要采用化学分析法和仪器分析法，一方面是检测的时效性有限，“很多项目都必须采样到实验室开展，耗费的时间比较多。”另一方面，监测过程中要使用大量的显色剂，掩蔽剂，氧化剂和萃取剂等，无疑也增加了监测成本，还可能产生二次污染。

因此，寻求一种清洁、快速、便捷的监测技术方法显得尤为重要。而将数字激光全息显微技术应用在湖库性饮用水源的监测中，对赤潮水华发生、发展、死亡的过程进行实时监测，可为湖库水生物污染早期预警、治理防范提供科学的技术支撑。“通过这种技术，可以随时了解水质微生物的生长、繁衍及死亡状况，一旦发现超出了正常范围，就可以提早做出预警，并采取相应措施。”

据了解，把该显微镜设备潜入水下，随着船移动，就可以实现快速移动中对水体的微粒和微生物进行实时原位观测，每秒拍摄16幅的图像，并可应对2米/秒的流速，观测距离可达水下数千米。数字激光全息显微成像技术及其衍生出来的产品，它们的逐步应用将会有效地帮助政府环保水利职能部门提升水质监控的能力。

易雯认为，发挥多学科交叉和综合优势，研发集成生化、光电、传感器、网络和空间信息技术，建立集卫星遥感、近地面高光谱监测、地基激光雷达、全息显微与水质在线监测为一体的立体监控平台，实时监测分析相关指标，结合水动力学模型、藻类生长、输移和扩散模型，对赤潮、蓝藻水华的发生、爆发进行科学监测和预警，将为保障广东乃至全国富营养化湖泊的供水安全、海洋环境安全提供有力的技术支撑，提升海洋和湖泊水质安全保障应急技术水平和自主创新能力。

有力补充，水质监测更加全面

“在保护水环境方面，其中一项非常重要的工作就是做好水质监测预警。”广东省环境科学研究院罗育池博士介绍，目前很多地方基本都建成水质安全预警监控体系，24小时监测流域内各种主要重金属在内的污染物，监测主要是单一的理化指标，没有涉及生物领域，在水质监测预警领域，也没有实现对水生物指标的实时自动监测。

“生物指标监测具有专业性和复杂性，在采样方面，野外采样干扰因素较多，传统显微技术难以达到直接观测的精度要求；物质鉴别专业性强，机器难以代替专业研究人员；生物图库建设需收集大量样本进行比对，并不断更新，耗时长，工作量大；监测数据与水质预警指示性生物关联性有待进一步研究。”罗育池介绍，单靠物理、化学指标不能有效预警水华、赤潮等生态污染，必须发展自动化、智能化的设备。

作为一种新型水生生物监测技术，数字激光全息显微技术，在水生物污染指标自动监测方面，能对水中的颗粒、藻类、浮游动物、原生动物、微生物等进行全息显微摄影、计数和分析，此外还能对水中生物进行游动分析、速度计算。这样，在水质监测预警中，就能综合物理化学和生物指标进行科学评价，为水环境管理提供更科学的依据。

生物光电技术范文第4篇

近年来，有关镇静类中药药理研究的报道屡见不鲜，其中尤以安神药和平肝息风药的研究居多。安神药和平肝息风药均具有镇静作用，给药后可使动物闭目、嗜睡、低头、伏卧，抑制动物的自发活动[1-2]，具有对抗中枢神经兴奋药的兴奋作用。镇静试验是测定动物自主活动的经典实验方法，此项实验为观察动物自主活动规律及研究中枢神经系统的功能状态和药物作用奠定了坚实的基础。传统的实验方法大都采用人为观察动物自主活动的方式进行记录，这种方法受人为干扰因素和外界环境（声音、光线、动物所处空间）的影响较大，实验结果存在较大误差，特别是对功效相似的不同镇静药的筛选工作有一定影响。随着现代科学技术的发展，先进的传感器技术不断更新，诸如换能器技术、光电管技术、红外光电探测技术、热释电效应探测技术等高性能、高精度的传感器已经融入到现代药理研究之中，为观测镇静安神药对实验动物自主活动的影响提供了更为方便准确的新方法[2]。

传感器按国标GB7665-87定义为：感受规定的被测量信号，并按照一定的规律转换成可输出信号的器件或装置[3]。该装置通常由敏感元件和转换元件组成。敏感元件是指传感器中能直接感受（或响应）被测量的部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受（或响应）的信息按一定规律转换成另一种信息的装置。它获取的信息，可以是各种物理量、化学量、生物量转换后的信息，也有其它形式，大多数的传感器将获取的信息转换为电信号。目前，在小动物自主活动检测中所采用的一些传感器技术有以下4类。

1 抖笼换能器法

换能器技术是传感器的一个分支，它主要是感知生物体内的各种非电量的信息（生理、生化和病理信息），把它们传递出来并转换为易处理的电信号的装置。针对小动物自主活动的特殊性，在铁架台上通过橡皮筋（或小弹簧）吊一抖笼，该笼底部圆心处用一带线的挂钩和拉力换能器相连。笼中小动物的活动通过换能器由动能转换为电能之后输入生理记录仪或生物信号采集处理系统进行放大记录，便能获得动物的活动曲线和单位时间内振动波的次数。近几年的研究中采用的有抖笼滴水法、抖笼气鼓法、光电抖笼法和浮动法。抖笼法的特点是能够把小动物的细小活动（如修饰、搔抓等）描记下来，仪器简单，操作容易。但此类方法不能达到精确的定量分析，只适用于镇静药的粗略筛选[1-2]。

高雅玲等[4]采用二道生理记录仪和50g拉力换能器测定50只小鼠的自主活动，通过分析小鼠的活动曲线得出养血清脑颗粒（当归、川芎、白芍、熟地、珍珠母、元胡）的大剂量组(8.0g/kg)、中剂量组(4.0g/kg)对头部血管舒缩功能障碍、大脑皮层功能失调或某些体液物质暂时性改变所引起的血管性头痛有明显的镇静作用，为临床治疗血管性头痛提供了实验依据。

2 光电技术检测法

在活动箱内将一束或者几束光线照射到对侧的光电感应器（如光电管、光导管、光敏管）上，动物在箱内活动时遮断光线一次，则电流改变一次，经过放大装置使电脉冲驱使继电器启动，通过计数器记录数值[2]。

生物光电技术范文第5篇

2013年新入选 CODE 期刊名称

T016 高校化学工程学报

B003 高校应用数学学报

R037 高压电器

C056 高压物理学报

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V021 给水排水

N105 工程爆破

E360 工程地质学报

S712 工程管理学报

N049 工程机械

V030 工程勘察

V033 工程抗震与加固改造

C002 工程力学

C073 工程热物理学报

N590 工程设计学报

B031 工程数学学报

T003 工程塑料应用

N064 工具技术

K018 工矿自动化

T563 工业催化

J057 工业工程

N110 工业工程与管理

P009 工业加热

V010 工业建筑

P005 工业炉

Z013 工业水处理

F030 工业微生物

G025 工业卫生与职业病

N037 工业仪表与自动化装置

Z032 工业用水与废水

G207 公共卫生与预防医学

X579 公路

X022 公路工程

X047 公路交通技术

N039 功能材料

M502 功能材料与器件学报

D503 功能高分子学报

E601 古地理学报

E304 古脊椎动物学报

E022 古生物学报

G478 骨科

R047 固体电子学研究与进展

Y013 固体火箭技术

C103 固体力学学报

W007 管理工程学报

W018 管理科学

W008 管理科学学报

W025 管理评论

W016 管理学报

H226 灌溉排水学报

R026 光电工程

R061 光电子•激光

R082 光电子技术

C091 光谱学与光谱分析

C097 光散射学报

R031 光通信技术

N015 光学技术

N033 光学精密工程

C050 光学学报