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水是生命之源,，飲用水水質(zhì)安全是國家公共衛(wèi)生安全體系的重要組成部分,，與人民身體健康和社會穩(wěn)定息息相關(guān)。但是說起飲用水的監(jiān)測,，人們往往想到的只有物理,、化學(xué)以及細(xì)菌等指標(biāo)，卻忽略了被認(rèn)為世界上*容易導(dǎo)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（Giardia）和隱孢子蟲（Cryptosporidium）,，簡稱“兩蟲”,。

“兩蟲”傳播影響面大，容易暴發(fā)感染,。其分布與供水的范圍具有高度的一致性,，絕大多數(shù)感染者都有飲用同一水源的既往史。隱孢子蟲卵囊和賈第鞭毛蟲包囊在外界環(huán)境中能較長時(shí)間保持感染性,。

北京華科儀科技股份有限公司與中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心通過開展深入合作,，參照國內(nèi)外研究進(jìn)展及國內(nèi)水質(zhì)檢測的實(shí)際情況，以降低設(shè)備和檢測成本為目標(biāo),，圍繞“兩蟲”檢測方法,、儀器研制、自動識別系統(tǒng)等方面開展了系統(tǒng)的研發(fā),，開發(fā)出基于“濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法”和人工智能技術(shù)的多通道兩蟲檢測一體化預(yù)處理設(shè)備及輔助自動識別系統(tǒng),，徹底解決了我國飲用水“兩蟲”檢測過程中檢測成本高昂、人工識別主觀性和技術(shù)性,、依賴進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備等諸多問題,。

兩蟲樣品富集前處理裝置

我公司基于“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,、自動化和批量化，極大地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)檢測部門極大節(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)提醒和自動停止

5.使用沉淀法,，設(shè)備可批量自動處理樣品，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

回收率滿足標(biāo)準(zhǔn)要求

基于人工智能技術(shù)的兩蟲自動識別系統(tǒng)

為解決人工識別的技術(shù)性和主觀性難題,，我公司研制出基于人工智能技術(shù)的兩蟲自動識別系統(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)人工肉眼手動方法,，大幅降低人工識別勞動強(qiáng)度和錯誤率。該儀器實(shí)現(xiàn)了多通道檢測可擴(kuò)展模塊和載物臺和顯微鏡自動控制等關(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(biāo)并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存檔

4.系統(tǒng)自動出具檢測結(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)，顯微鏡自動移動到該坐標(biāo)點(diǎn)并自動配置觀察倍數(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

高精度電動載物平臺,，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)動控制程序：定義掃描區(qū)域，控制電動載物臺三軸運(yùn)動,，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,，能自動還原記錄狀態(tài)輔助人工復(fù)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(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)識別兩蟲類別,，識別率超過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