水下遥测系统

记者近日从中国航天科工集团公司（以下简称航天科工）203所获悉，该所智慧市政研究室自主研发的车载云台式激光甲烷遥测系统目前已正式推向市场。目前，城市燃气管网纵横交错，燃气泄漏检测多以人工巡检为主，检测员采用燃气管网检漏仪进行日常的路面巡检，效率低、工作量大、无法及时检测到燃气泄露。据介绍，203所智慧市政研究室以“提高仪器核心性能，发现更多的泄漏隐患”为设计理念推出该系统，其顶置遥测模块采用先进的可调谐半导体激光吸收光谱技术，检测半径可达到150m。车内控制单元集云台控制、实时导航、视频监控和浓度显示等功能于一体，结合北斗定位技术和GIS技术，可分析、处理、记录重要巡检信息并实时生成完整的巡检报告并上传，为指挥调度和领导决策提供科学依据。此外，车载云台式激光甲烷遥测系统具备检测响应快、精度高、范围广、抗气体干扰能力强、维护方便等优点，可以帮助巡检人员对燃气泄漏隐患进行精准排查，全力保障城市燃气管网运行安全。

从山东省质监局获悉，由省特检院起重机械检验中心与北京航天数据技术有限公司共同承担的科研项目“无线遥测数据采集系统在起重机械型式试验中的应用研究”近日取得阶段性成果。 　　随着起重机械行业的快速发展，目前广泛应用的有线测试方式不能很好的满足实际工作的需要。而采用无线遥测数据采集系统对塔式起重机进行远距离测试，可以克服传统有线数据采集传输方式的固有缺点，在起重机械检测技术创新方面开辟一条新路，尤其对于大型、超大型起重机械的应力测试有着更加深远的意义。同时，此项技术亦可推广应用于各类大型钢结构的应力测试，有着广阔的应用前景。 　　省特检院起重中心对此项科研项目高度重视，于2009年10月29日至30日对遥测数据采集系统进行了全面详细的现场试验，并对无线数据采集和有线数据采集两种方式进行了详细的对比。通过试验比对分析研究，对无线遥测数据采集系统在起重机械型式试验中应用存在的问题进行了细致的总结，指出设备研制下一阶段的重点和方向。此次试验是本项目的关键步骤，将为无线遥测数据采集系统在起重机械检验上的成功应用起到决定性的作用。

为了更好地服务地方经济社会，日前，桂林航天工业高等专科学校全面启动无人机遥感遥测实验室建设，计划投资930.72万元，拟在今年底验收投入使用。该校将组成有15名专家、教授的专项小组，利用实验室装备，与桂林鑫鹰电子科技有限公司技术人员共同研发具有更高技术含量的新产品。 无人机项目是桂林航专和桂林鑫鹰电子科技有限公司校企合作共建项目，自2007年5月双方签订了产学研一体化框架合作协议以来，该校就成为桂林鑫鹰电子科技有限公司无人机人才培养基地、无人机项目研发中心和遥感遥测技术应用实践中心，并被授予“民政部国家减灾中心无人机生产基地无人机项目研发中心”和“民政部国家减灾中心无人机生产基地遥感遥测人才培养中心”。 双方在技术合作中，不断加快科技改革的步伐，增强科研力量，取得显著的成绩。在2008年5月汶川地震中，他们自主研发的产品“千里眼I型”无人机第一时间赶赴灾区进行航拍，得到最详尽的北川灾情图，为国家抗震救灾工作获取第一手宝贵资料。通过双方共同努力，开发的“步云者II型”无人机高调亮相2008年深圳高交会和中国-东盟博览会，取得了近亿元的订单。今年，又新开发了“天翼”旋翼型无人直升机和“天翔”系列无人机，并已投入商用。2008年底，由该校申报的科研项目“微型无人机在防灾减灾中的运用”获得了2008年广西高校科技十大最具影响力事件的称号。

p style=" line-height: 1.75em " 　　此时此刻某个水源的水质情况如何?可以不需要原来的取样、化验、分析滞后的书面报告了，有关部门和关注水质情况的人们只要登录电脑，或打开手机APP就能实时得到有效数据。4月16日，国内第一个水下观测网水质在线监测系统通过鉴定。据悉，这项新技术打破了国际垄断，填补了国内空白。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　据介绍，提供这项高新技术的是中天科技海缆有限公司四名博士组成的专家团队，他们联合浙江大学的专家教授经过较长时间的攻关，终于成功地应用于长江流域的水下观测水质在线监测。据郭朝阳博士介绍，这项系统技术应用起来十分方便，提供的监测数据具有实时、稳定、连续、可靠的优越。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　由于世界性水危机，地表水和地下水都遭到了不同程度的污染，水质日益恶化，于是人们对水质监测的神经特别敏感。一项水质报告显示，中国29个重点城市中，只有15个城市中的20项饮用水指标全部合格，约占抽检城市的52% 而14个城市存在一项或多项指标不合格。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　据了解，长期以来，我国对水质监测方式停留在传统取样和浮标监测，实时性和可靠性低，而且不能够真正达到原位监测的目的，较为先进的监测系统基本都依赖进口。而中天科技海缆研发的水下观测网集成多种声学、图像、物理、化学、生物等传感观测设备，布设在重要水源底部，进行长期连续、实时、原位观测，并能将原始数据和解算后的参数信息发送至各种信息终端，对饮用水安全和水环境保护有重要的民生价值。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　中天科技海缆总经理薛建凌表示，开发具有民生和经济价值的水下观测网水质在线监测系统，对饮用水安全进行全方位的检测和预警，不仅具有重要的社会意义，也为公司提供了新的利润增长点，并能够带动海光缆，海工器件等配套产品的生产和销售，具有良好的市场前景。 /p p style=" line-height: 1.75em " 　　该项目组织者杨华勇博士表示，这一系统的研制成功，有效提高监测参数的原位性、实时性和可靠性，同时也为其它应用场合，包括海洋观测、水质水文研究等提供了基础研制条件，将为我国饮用水源监测在内的环保领域的发展提供有力的保障。 /p p br/ /p

EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪化学成像+红外成像+可见光成像全天候全自动360°巡逻，发现异常可自动报警可监测TIC、VOC、化学战剂等400多种气体超广覆盖范围，最远覆盖半径可达5公里傅里叶红外化学成像原理EXPEC 1900 傅里叶红外气体遥测仪利用傅里叶红外遥感检测 快速扫描目标空域获取目标区域内每个空间点的大气红外吸收光谱从而描绘出整个目标区域内基于红外吸收的化学物质成像 系统特点● 可视化化学成像以FTIR遥感技术为核心，与可见光/红外视频成像完美结合，通过红外成像捕捉人眼无法识别的气团，以图像方式呈现问题点、风险源，为高效决策提供支持。● 智能化全天候全自动360°巡逻，针对重点区域，定时定点预置位守望监测，能对异常点自动预警。● 能力强可监测包括TIC、VOC、化学战剂等400多种气体，并支持气体库扩展。● 精度高采用斯特林制冷（-200℃）科研级MCT红外探测器，结合高分辨FTIR光学遥感系统和专利的数据处理算法，实现ppb级探测下限。● 可车载可实现车载模式，远距离、非接触、快速响应事故现场应急监测，可为应急行动提供可靠数据支撑。应用领域EXPEC 1900傅里叶红外气体遥测仪可为环境保护、应急安全、科学研究等提供有效的技术和数据支持，为生态环境安全保驾护航。

根据工业和信息化部计量技术规范制修订工作的总体安排，现将审查后报批的《激光甲烷遥测仪校准规范》等117项行业计量技术规范报批稿（附件1）予以公示，截止日期为2023年8月20日。如对报批的计量技术规范有不同意见，请在公示期间填写《行业计量技术规范报批稿反馈意见表》（附件2）并反馈至工业和信息化部科技司，电子邮件发送至wangjianhao@miit.gov.cn（邮件主题注明：计量技术规范报批稿公示反馈）。地址：北京市西长安街13号工业和信息化部科技司邮编：100846联系电话：010-68205243附件：1.117项行业计量技术规范报批稿2.行业计量技术规范报批稿反馈意见表工业和信息化部科技司2023年7月20日

基于双机扫描的气云立体图像近日，中科院合肥研究院安光所徐亮研究员团队在傅立叶红外光谱气体探测技术上取得新进展，实现了污染气云立体图像的被动遥测，相关研究成果发表在国际知名光学期刊Optics Express上，并被选为“Editor’s Pick”文章，博士生胡运优为论文第一作者。红外光谱成像检测技术，是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术，它具备监测距离远、监控范围广、灵敏度高、监测成分多等特点，可实现泄漏气云的成分甄别、柱浓度定量和图像呈现。徐亮团队在单台设备实现气云二维探测的基础上，架设了2台AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，将多幅2D气云柱浓度图像与来自GPS和陀螺仪传感器的精确定位信息相结合，通过计算机层析成像技术实现立体气云远距离定量重建，以创建叠加在数字地图上的气体云的3D图像。为泄漏成分分析、泄漏源精准定位和扩散态势评估提供了全新的技术路线。论文对在约315立方米的空间中在两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行了远程监测，成功地生成具有两种气体的经纬度、高度和浓度分布的气体云的3D图像。 AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪监测结果与现场情况高度吻合此外，该型号气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。如近日某厂区发生泄漏事故后，团队应邀使用AG-FTIR-GS3000获取了厂内风险区域的泄漏成分、泄漏位置，并与现场工作人员的核验结果吻合，为装置复产试车提供了准确的监测数据，为安全复工提供了有力的技术保障。该团队长期专注于红外精密仪器装备的软硬件关键技术攻关和工程化开发，并积极推动国产仪器装备的行业有效应用。左：安装于生产现场的该设备右：双机扫描成像原理图

近日，中科院合肥研究院安光所徐亮研究员团队在傅立叶红外光谱气体探测技术上取得新进展，实现了污染气云立体图像的被动遥测，相关研究成果发表在国际知名光学期刊Optics Express上，并被选为“Editor’s Pick”文章，博士生胡运优为论文第一作者。 　　红外光谱成像检测技术，是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术，它具备监测距离远、监控范围广、灵敏度高、监测成分多等特点，可实现泄漏气云的成分甄别、柱浓度定量和图像呈现。徐亮团队在单台设备实现气云二维探测的基础上，架设了2台AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，将多幅2D气云柱浓度图像与来自GPS和陀螺仪传感器的精确定位信息相结合，通过计算机层析成像技术实现立体气云远距离定量重建，在数字地图上创建叠加气体云的3D图像。研究人员对约315立方米的空间中在两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行了远程监测，成功地生成具有两种气体的经纬度、高度和浓度分布的气体云的3D图像。该研究为泄漏成分分析、泄漏源精准定位和扩散态势评估提供了全新的技术路线。 　　此外，该型号气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。如近日某厂区发生泄漏事故后，团队应邀使用AG-FTIR-GS3000获取了厂内风险区域的泄漏成分、泄漏位置，并与现场工作人员的核验结果吻合，为装置复产试车提供了准确的监测数据，为安全复工提供了有力的技术保障。(a) 安装于生产现场的AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，(b)双机扫描成像原理图基于双机扫描的气云立体图像AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪监测结果与现场情况高度吻合

近日，工信部将2021年申请立项的《激光甲烷遥测仪校准规范》等125项行业计量技术规范计划项目和项目建议书予以公示，截止日期为2021年4月9日。这125项项目中，包括石化行业(26项)、有色金属行业(7项）、建材行业(14项)、机械行业(20项)、纺织行业(9项)、兵工民品行业(14项)、电子行业(15项)、通信行业(8项)，目录如下表所示。附：《激光甲烷遥测仪校准规范》等125项行业计量技术规范计划项目建议书.zip2021年行业计量技术规范申报项目汇总表 行业：石化 序号申报号计量技术规范名称制、修订代替规范完成年限技术委员会或技术归口单位主要起草单位领域1JJFZ（石化）001-2021激光甲烷遥测仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会山东省计量科学研究院、济宁市计量所石油化工2JJFZ（石化）002-2021磷化氢气体检测报警器校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会天津市计量监督检测科学研究院石油化工3JJFZ（石化）003-2021柴油十六烷值机校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会中石化（洛阳）科技有限公司、山东省计量科学研究院石油4JJFZ（石化）004-2021乙醇气体检测报警器校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会天津市计量监督检测科学研究院石油化工5JJFZ（石化）005-2021丙酮气体检测报警器校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会天津市计量监督检测科学研究院石油化工6JJFZ（石化）006-2021石油产品定氮仪（化学发光法）校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会天津市计量监督检测科学研究院石油化工7JJFZ（石化）007-2021润滑油蒸发损失测定仪（诺亚克法）校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会中国计量科学研究院石油8JJFZ（石化）008-2021开路式红外可燃气体探测器校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院石油化工9JJFZ（石化）009-2021恒温振荡培养箱校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会上海市质量监督检验技术研究院石油化工10JJFZ（石化）010-2021涂料耐溶剂擦拭仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会上海市质量监督检验技术研究院涂料11JJFZ（石化）011-2021涂膜、腻子膜打磨性测定仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会上海市质量监督检验技术研究院涂料12JJFZ（石化）012-2021厚漆、腻子稠度测定仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会上海市质量监督检验技术研究院涂料13JJFZ（石化）013-2021二氧化氮气体检测报警器校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司石油化工14JJFZ（石化）014-2021管状输送带试验机校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会青岛中化新材料实验室橡胶15JJFZ（石化）015-2021汽车同步带疲劳试验机校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会青岛中化新材料实验室橡胶16JJFZ（石化）016-2021橡胶软管外覆层耐磨耗性能试验机校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会青岛中化新材料实验室橡胶17JJFZ（石化）017-2021润滑脂锥入度测定器校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会济宁市计量测试所石油化工18JJFZ（石化）018-2021激光甲烷气体检测报警器校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会济宁市计量测试所石油化工19JJFZ（石化）019-2021帘线干热收缩仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会北京橡胶工业研究设计院有限公司橡胶20JJFZ（石化）020-2021橡胶压缩屈挠试验机校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会北京橡胶工业研究设计院有限公司橡胶21JJFX（石化）021-2021直读式橡胶密度计校准规范修订JJG（化）106-912023中国石油和化学工业联合会北京橡胶工业研究设计院有限公司橡胶22JJFZ（石化）022-2021石油产品盐含量测定仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会山东省计量科学研究院石油23JJFZ（石化）023-2021甲醛气体检测报警器校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会山东省计量科学研究院石油化工24JJFZ（石化）024-2021氧化性固体重量试验仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会浙江省化工产品质量检验站有限公司化学品鉴定25JJFZ（石化）025-2021撞击感度试验仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会浙江省化工产品质量检验站有限公司化学品鉴定26JJFZ（石化）026-2021易燃液体持续燃烧试验仪校准规范制定/2023中国石油和化学工业联合会浙江省化工产品质量检验站有限公司化学品鉴定2021年行业计量技术规范申报项目汇总表 行业：有色金属 序号申报号计量技术规范名称制、修订代替规范完成年限技术委员会或技术归口单位主要起草单位领域27JJFZ（有色金属）001-2021隔热型材用高温持久试验机校准规范制定/2023中国有色金属工业协会广东省科学院工业分析检测中心力学28JJFZ（有色金属）002-2021闭路循环法铝及铝合金液态测氢仪校准规范制定/2023中国有色金属工业协会西南铝业（集团）有限责任公司工艺29JJFZ（有色金属）003-2021电热恒温水浴锅校准规范制定/2023中国有色金属工业协会西南铝业（集团）有限责任公司温度30JJFZ（有色金属）004-2021电子式温湿度计校准规范制定/2023中国有色金属工业协会西南铝业（集团）有限责任公司温度31JJFZ（有色金属）005-2021有色金属材料用循环腐蚀试验箱校准规范制定/2023中国有色金属工业协会国标（北京）检验认证有限公司腐蚀32JJFZ（有色金属）006-2021铜合金冲刷腐蚀试验机校准规范制定/2023中国有色金属工业协会国标（北京）检验认证有限公司腐蚀33JJFZ（有色金属）007-2021非接触式引伸计标定器校准规范制定/2023中国有色金属工业协会西安汉唐分析检测有限公司力学2021年行业计量技术规范申报项目汇总表 行业：建材 序号申报号计量技术规范名称制、修订代替规范完成年限技术委员会或技术归口单位主要起草单位领域34JJFZ（建材）001-2021水泥企业用转子计量秤现场校准规范制定/2023中国建筑材料联合会建筑材料工业技术监督研究中心水泥35JJFZ（建材）002-2021垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验装置校准规范制定/2023中国建筑材料联合会北京建筑材料检验研究院有限公司、国家建筑防火产品安全质量监督检验中心防火性能测试

近期，上海海洋大学科研团队成功研发出一款软体仿生鱼，模仿蝠鲼（俗称“魔鬼鱼”）的体态，翼展1米，取名“文鳐”。虽然在空气中的“体重”达到35斤，但在水里游动却是灵活无比，令人真假难辨。图片来源：央视新闻客户端“文鳐”的核心器部件已全部国产化，其效率高、能耗低、功能多，同时具备共融性、超仿生、隐身性三大优势，满足长续航、高机动、大负载、大范围作业需求。仿生鱼产品内部具备超大有效载荷空间，基于多传感器协同的智能监测技术，通过搭载多款高精度传感器，给仿生蝠鲼装上“眼睛”和“耳朵”，可胜任对300米以内水深的水下监测等工作。在仿生蝠鲼身上搭载成像声呐测扫设备，以更灵活、成本更低的方式描绘海洋的地形地貌、鱼群情况。搭载水下成像系统的蝠鲼，基于人工智能的水下目标识别技术，通过对目标检测和图像分割进行监测实现分类识别，准确率高达90%。“文鳐”不仅外形仿生，且功能强大，仅3节微小电池便可在水里续航3个小时以上，无论是转弯、360度翻滚还是回旋，都可以畅游自如。“文鳐”可以搭载多款高精度传感器，满足对鱼群的实时状态监测，实现全空间内水下鱼群智能识别与互动。它也可以作为观赏鱼，带来全新的视觉享受。未来新一代“文鳐”将搭载华为芯片，实现“智慧鱼脑”。

p 　　独有辐射屏蔽技术，可在水平方向360度旋转无盲区，即便在水下100米工作也依然稳定可靠……这套由中国科学院光电技术研究所研发的核级水下高分辨率耐辐射摄像系统，近期成功应用于国内各大核电基地。这标志着我国在该领域打破国外垄断，真正实现“中国造”。 /p p 　　此前，国内核电基地水下监测设备均采购国外产品。中国科学院光电技术研究所微电子装备总体研究室副主任冯常介绍说，这套系统由该所研究人员花费两年时间自主研发而成，专门在核环境下应用，从2015年起，被广泛应用于我国核电基地。 /p p 　　记者了解到，这套高分辨率耐辐射摄像系统IOE-CPR-M独有辐射屏蔽技术，可在5000Gy/h的剂量率条件下稳定工作100小时。同时，因采用高性能图像传感器，分辨率达200万像素，可输出1080P高清视频，在精密电机驱动下，任何速度下都能捕捉到无抖动的画面图像。 /p p 　　“该系统能够提高核燃料操作的安全性，确保燃料组件入堆后能长期安全运行。”冯常举例说，像在核电站大修堆芯换料过程中，可全方位监控水下燃料组件操作，以确保燃料正确就位 并对核燃料组件进行专项水下高清外观检查和测量，了解燃料组件的运行状况。此外，还可对核电站乏燃料水池及堆芯燃料组件进行最终安全检查，以确保燃料组件正确装载。 /p p 　　据了解，国内核电专家对此套系统在我国各核电基地大修过程中发挥的高性能、高可靠、高稳定的表现，提出一致肯定。 /p p br/ /p

项目详细信息如下：一、项目编号：OITC-G220DY0101二、项目名称：中国科学院南海海洋研究所水下水面光谱测量系统采购项目三、预算金额：107.0000000 万元（人民币）四、采购需求：包号货物名称数量简要技术规格是否允许采购进口产品采购预算（人民币）1水下水面光谱测量系统1套详见技术部分是107万元合同履行期限：合同签订后的4个月内交货本项目( 不接受 )联合体投标。时间：2022年10月24日 至 2022年10月31日，每天上午9:00至12:00，下午14:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：http://www.oitccas.com方式：登录东方招标http://www.oitccas.com/注册并购买。售价：￥600.0 元，本公告包含的招标文件售价总和五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间：2022年11月15日 14点30分（北京时间）开标时间：2022年11月15日 14点30分（北京时间）地点：广州市海珠区新港西路164号实验楼西500会议室六、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：中国科学院南海海洋研究所　　　　　地址：广州市海珠区新港西路164号　　　　　　　　联系方式：020-89020869　　　　　　　　　　　　　　　　2.项目联系方式项目联系人：林杨婷、叶明电　话：　　020-87001523

据安徽省交通运输厅1月8日消息，日前，由省港航集团自主研发的国内首台重大技术装备——“水下工程多功能检测移动平台”顺利通过验收，该装备是省港航集团承担交通运输部交通强国建设试点任务、省级重大关键核心技术“尖30”攻关项目以及省级工程研究中心建设任务的重大科创成果。该平台通过多维度（水下的水下机器人平台、水面的无人船平台、水上的无人机平台）检测系统集成控制及智能算法等技术多源融合，实现专项检测、环境监测、现场指挥、应急救援四大功能，具备快速化反应、智能化检测、自动化预警、集成化处置等特性。该装备可广泛应用于水运水利等水下工程检测、水下地形地貌扫测、水上应急搜救等领域，大幅提升水下工程综合检测效率、能力和水上应急救助等能力，应用前景广阔。目前，已在15座船闸、43个港口码头、500余公里高等级航道和7座桥梁等水下建筑健康诊治中实现应用。

近日，科技部、文化部、国家文物局联合印发了《国家“十三五”文化遗产保护与公共文化服务科技创新规划》，明确到2020年，我国将基本建成文化遗产保护与公共文化服务的科技创新体系。　　规划提出，聚焦文化遗产的价值认知、保护修复、传承利用和公共文化服务4个重点方向，我国将致力于在基础研究、重大关键技术、国产专有装备和标准体系建设方面取得实质性突破。具体目标如下：　　1. 显著提升文化遗产价值认知的科技支撑能力　　大力发展文化遗产价值认知科学与技术，在遗迹遗物探测、文物信息提取、文物价值挖掘等方面，集中突破天地联合遥感遥测、考古预探测智能机器人、复杂环境中的水下文物探测与判别、多功能水下及水面搭载平台、高环境适应性水下文物监测、精准测年、无损/微损检测、文物形貌结构信息高保真提取、残留物提取与判别、考古现场鉴别与应急保护、古代生存背景与生业模式分析、古代材料加工技术与物料流通阐释等核心关键技术20项以上，研发关键装备10套以上，初步构建文化遗产价值认知技术与装备标准体系 建成基于多源信息的陆地与水下文物资源调查和考古全周期智能决策系统各1套 揭示泥河湾早期人类起源、中华文明起源与早期发展历程，丰富人类文明发展演进的理论模式。　　2. 显著提升文化遗产保护修复的科技支撑能力　　构建馆藏文物保护修复和检测方法体系 形成室外石质文物、墓葬彩绘文物、泥塑、土遗址、木构建筑、传统村落、历史文化名城、工业遗产等保护综合技术体系和解决方案 研究馆藏文物保护关键技术专用工具、材料和装备 提出监测、评估、调控的综合指标和方法，全面提升馆藏文物和遗产地预防性保护整体水平 研制适合博物馆和遗产地预防性保护所需感知、监测、调控和防震等高精度装备 重点解决传统工艺领域的关键瓶颈问题。形成核心关键技术30项，关键装备15套，相关技术规范、方法和产品标准30项。　　3. 显著提升文化遗产传承利用的科技支撑能力　　建立并完善智慧博物馆理论与技术支撑体系 探索中国特色文化遗产传承利用创新服务模式 突破特殊文物与大遗址全模态高精度采集、文物本体状态主动精准感知、文物虚拟/增强现实展示与交互、文物数字指纹隐蔽提取与鉴别等关键技术30项 研制适合博物馆和遗产地文化遗产价值传承利用所需的知识图谱、馆藏文物流转管理、丝绸之路O2O(Online to Offline)多语种互动传播、文物价值传播一体化普适云服务平台、文化创意产品辅助设计等专有系统和装备10套。建成社会文物身份鉴别和征信评价指标体系，推动国家和国际智慧博物馆标准规范的制定。　　4. 显著提升公共文化服务的科技支撑能力　　构建智慧图书馆的技术标准体系 构建公共文化的综合传播技术体系 完善老少边穷地区的文化传播技术 完善基层文化站的文化传播技术体系 推动特殊人群文化需求的关键装备发展 突破口传心授等非物质遗产的采集和物理留存技术 突破少数民族语言与汉语的智能互译技术 解决公共文化跨域传播的关键技术 研发书法、绘画、舞蹈、乐器的辅助学习技术装备。形成核心技术30项，装备15套，技术标准30项。　　5. 建设30个高水平研发基地　　系统加强国家古代壁画和土遗址保护工程技术研究中心、国家水下文化遗产保护中心、国家文物局重点科研基地、文物保护省部级重点实验室、文化遗产保护基础条件平台、公共文化服务研发基地等建设，在重点领域培育国家工程技术研究中心和国家重点实验室，强化区域合理布局，大幅提升文化遗产保护与公共文化服务科技重点领域持续创新能力。　　6. 加快人才队伍和创新团队建设　　通过培养、引进等方式，重点培育文化遗产保护与公共文化服务领域的战略科学家、复合型科技人才、学术带头人，以及技能型人才和科技管理人才，建设一批具有国际视野、学科交叉、梯队合理的高水平创新团队。　　“十三五”时期还将构建创新文化遗产价值认知研究方法体系，完善埋藏(地层)、古生物、古环境、资源开发、物料流通、人群迁徙等领域考古学研究方法。形成文化遗产空间观测、天地联合遥感遥测、复杂埋藏条件对地勘探、浑浊水域水下考古探测、精确测年、文物形貌结构信息提取、文物无损/微损检测、残留物提取与鉴定等技术 突破考古调查、勘探、发掘便携式仪器及工具包、文物无损/微损检测装备、非金属文物探测器、水下文物监控浮标、水下蓝绿激光探测器、水下3D成像声纳、湍急水流条件的水下考古调查机器人等专有装备 形成相关方法、技术与产品等系列标准。专栏2 文化遗产价值认知方法与技术1．中华文明探源工程。进一步研发测年、生物、环境、空间、材料、信息等考古技术，完善并创新考古学研究方法体系；系统揭示牛河梁、良渚、石峁、陶寺和二里头等一批遗址群的文化面貌和文明特征，探讨各自的发展历程及其在区域文明进程中的作用；开展黄河、长江、西辽河流域文明进程研究，探讨中国境内不同地区文明的形成和发展过程，对区域文明之间的相互关系进行综合研究，并与世界其他文明进行比较；建立中华文明探源遗址、遗物和检测分析的标本库和数据库，开发针对文明特质研究的数据分析模式，进行大数据分析，动态阐释中华民族多元一体文明进程的内在机制与外部原因，凝聚民族精神；创新展示方式，加强研究成果的推广和利用，传承文化根脉。2．泥河湾早期人类起源研究。依托泥河湾及相邻地区得天独厚的古人类遗存，针对直立人演化、现代人起源及适应生存模式等热点学术问题，研究其古人类科学资源的总体情况与规律，获取关键时段的新材料和新线索；创新理念和工作思路，开展泥河湾盆地旧石器文化特点与序列、古人类伴生动物群演替及其反映的人类生存背景和生计模式等方面的研究；从理论层面探讨人类起源、演化及农业起源等重大学术问题。3．馆藏文物及非物质文化遗产价值认知关键技术研究。围绕金属、玻璃、简牍、陶瓷、玉器、纺织品、纸张等馆藏与重要出土文物，以及织绣、印染、大漆工艺、传统制笔等非物质文化遗产技艺，研发不同材质文物和非物质文化遗产技艺的价值挖掘关键技术及专用装备，重点研发文物形貌结构信息提取、无损和微损检测、残留物提取与鉴别技术；研究反映各类文物年代、产地、原料、制作技术和生产设施的信息指标体系，以及与之适应的信息提取、存储、处理与分析方法；研究古代器物的制作、使用和流通历程，不同地区材料加工技术的区域特点、发展规律，以及区域间物料流通、跨文化区的技术交流互动；开展传统手工技艺与工业化、信息化融合的创新研究与应用示范。4．水下考古关键技术研发。基于蓝绿激光、声呐成像、磁力探测等多种技术，研发适合于浑浊水域、浅埋藏、多礁石激水流等复杂环境中的水下文物探测与判别技术；研发水下激光船体探测仪、水下埋藏文物探测仪、多功能水下及水面搭载平台；研发基于多源信息的水下文物资源调查决策技术；研发基于图像传输、影像识别技术的高环境适应性水下文物监测系统与设备；研发脆弱质文物水下加固提取、应急保护、稳定性处理等现场保护技术，出水木质船体、金属器、凝结物包裹文物的保护、保存的关键技术。5．田野考古关键技术研发。针对考古发掘和出土文物应急性保护的行业需求，在湖南、江西、陕西和甘肃等不同气候与地质环境地区，选择若干重要遗址的考古发掘工作，建立天地联合遥感遥测考古综合分析系统，研制考古预探测智能机器人；突破重点遗迹遗物（如泥化纺织品等有机质文物）的综合判别、提取技术和相关规范；研发和完善考古发掘现场出土文物应急保护、包装运输、微环境控制等成套装备；研发时序性田野考古发掘记录与回溯技术；研发田野考古全周期智能决策支持系统。　　并完善和提升金属、陶瓷、纺织品、纸质文物、古籍善本、陶质彩绘等文物的保护修复技术、检测方法体系 构建室外石质文物、墓葬彩绘文物、泥塑、土遗址、木构建筑、工业遗产、传统村落、历史文化名城保护综合技术体系 突破以清洗、加固、显微修复、缓释封护为主要手段的文物保护修复专用工具、材料和装备 完善馆藏文物和遗产地预防性保护监测、评估、调控的综合指标和方法，提出各类风险源安全阈值 提升环境监测传感器性能，研发水盐监测传感器、霉菌监测传感器、污染物及水质监测传感器、游客数量监测装备、地形地貌监测装备及新一代物联网监测技术和相关装备 建立博物馆防震抗震理论模型、技术和装备 形成相关技术规范、方法和产品标准。　　同时辅以人才基地与科研平台建设，培养我国文化遗产保护与公共文化服务领域的战略科学家、领军人才、专业技术人才和修复人才，建立一批人文社会科学和自然科学交叉融合的研发团队。在古代壁画保护、水下文化遗产保护、馆藏文物保存环境、陶质彩绘文物保护、纺织文物保护、古籍保护、非物质文化遗产保护和公共数字文化等方面建设若干国家重点实验室和国家工程技术研究中心。在文化遗产保护利用、公共文化服务等方面建设技术创新联盟，推动产业化应用及发展。　　以专业机构、高等院校、科研院所、重点企业为依托，推进大型科学仪器设备共享与功能提升改造，组建联合实验室，形成基础研究与技术研发平台 构建基于大数据技术的文化遗产保护与利用、公众文化资源、文物收藏与交易等各类数据管理与共享平台 鼓励科技企业、专业机构、科研院所等合作组建试制车间和应用示范基地，构建专用器材、设备、装置、材料的研发、试制与应用评价的系统平台。经过本轮建设，初步形成科技创新的基础平台支撑环境，为科研人员提供开放、共享的科技资源，充分发挥科技创新在文化遗产保护与公共文化服务创新体系中的核心作用。　　附件：《国家“十三五”文化遗产保护与公共文化服务科技创新规划》.docx

2014年，江苏中海达（300177）海洋信息技术有限公司选址落户在江北新区智能制造产业园北斗大厦，开始在导航定位技术、水下声呐技术、无人平台技术等相关领域发力突破。而在当时，水下测量领域几乎被海外产品垄断，海外产品市场占有率达95%以上，并且价格昂贵。中海达的目标就是“实现高端水下测量国产化”。　　水下放大镜——　　声学多普勒流速剖面仪　　“我们的征途是星辰大海！”中海达海洋公司常务副总经理周正朝在谈及公司主营业务时说道。既然踏上征途，那么一定要有“硬核科技”加持，才能让星辰大海的奥秘熠熠生辉，而这一切的基础便是声呐技术。　　“利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成对水下目标进行探测、定位和通信，这也就是我们俗称的声呐。”周正朝介绍，这款声学多普勒流速剖面仪（ADCP）通过换能器向水中发射超声波脉冲，并接受水体反射信号，获取水中颗粒物的运动轨迹和水体分层流速信息，从而测量出水流的速度。　　据了解，这款ADCP由中海达海洋公司自主设计、研发和生产，是国内首个量产化的产品。其作为水文行业流速、流量测验的利器，目前广泛运用在河流、航道流量测验及海上流场水文调查等领域。　　“安全、可靠、便捷、精确，是我们研发产品的核心追求。我们相关产品的综合性能已经达到国际先进水平。”周正朝表示，企业以ADCP为主力，配合中海达的其它产品，无论是面对高泥沙还是大流量，都能应对自如。　　位于山东省济南市泺口镇黄河大堤南岸的泺口水文站，常年为国家防总和黄河防总测报水情，由于汛期来临，受黄河上游调水调沙及冲刷的影响，黄河山东段的河水含沙量大，流速和流量增加，使得泺口水文站一直面临在较大含沙量环境下测流的难题。　　“面对这样的情况，我们除了配备专业的ADCP，还派出了我们研发的最新测深仪和定位定向仪。中海达海洋公司推出“全明星”（改单引号）阵容，最终克服大含沙量的恶劣条件影响，完成了测量作业任务。”周正朝自豪地说。　　乘风破浪向前去——　　iBoat智能无人测量船　　“要ADCP发挥出功效，所用载体平台非常重要。”周正朝说，这就要瞧瞧我们的iBoat智能无人测量船了。　　中海达iBoat系列智能无人测量船，配备中海达测深仪，及HiMAX控制测量集成软件。船体采用载重型三体船设计，拥有阻力小、载重大、航行平稳、小巧轻便、可单人作业、运输方便等特点。“如果是使用传统航标船测量的话，体积大、油耗高自不用说，而且需要配足人手，无法进行单人操作。现在有了无人测量船，一个人就能搞定。开车的话，直接把船放在后备厢就行，简单便携。”　　至于动力，中海达iBoat系列智能无人测量船标配智能化电池，高度集成，超大容量，而且外置可拆卸，更换电池只需三分钟。“所有测量结果都可以一体化导出，效率大大提升。”透过周正朝手持的控制台，所有信息在显示器上一目了然。　　这款酷炫的无人测量船现在已经广泛应用于内陆水域的河道断面测量、水库库容测量、淤积土方测量、港口施工测量、航道水深测量等专业领域。　　在安徽省怀远县境内的淮河河道，中海达iBoat系列智能无人测量船承担着水下地形测量的重任。在作业过程中，iBoat BSA智能无人测量船既可以自动生成航迹线，又可以现场手动布线。所谓手自一体，也在无人测量船上实现。当经过复杂水域环境时，iBoat BSA智能无人测量船能轻松穿越水上树林，获取水深数据。　　通过作业，iBoat BSA智能无人测量船获取了高精度的水下地形测量成果，为淮河流域的河道管理、非法采砂治理等工作的科学决策提供了可靠的数据依据。　　侧扫声呐上阵——　　水下无秘密　　除了声学多普勒流速剖面仪和无人测量船，中海达海洋公司还自主研发了单波束测深仪、双变频测深仪、浅水多波束测深仪、惯性导航系统、侧扫声呐等专业设备。　　近期，在东海某海域海上风电装机的升压站周边基础地形和海底电缆路由监测任务中，中海达海洋公司投入多台设备进行协同作业，对浅埋海底电缆进行搜寻、探测，并评估其冲刷状况，从而获取更加详实、精确的水深地形数据及水下结构图像。　　“iSide 5000多波束侧扫声呐兼具低速和高速两种模式。低速模式为单波束双频侧扫，高速模式为高频多波束侧扫。一般的产品会随着量程的增加导致分辨率下降，但这款产品就能做到高速高分辨力全覆盖侧扫。简单来说，就是出来的图像更清晰，工作覆盖的监测范围更大、更精确。两种模式的搭配使用好比汽车的闭缸技术，既能做到高品质，又兼顾经济实用。”周正朝介绍。　　随着产品技术和质量的不断提升，作为国产高端水下探测装备的中坚力量，中海达海洋公司的许多产品也已走出国门，远销海外。“希望通过我们的努力，为国家在海洋探测和水文水利领域提供先进的科技支持和保障，也希望能有更多的人在我们产品的助力下，去深入了解大川大河，浩瀚碧海。”周正朝说。　　江河湖海，孕育生命万物，塑造人类文明。作为这颗蔚蓝星球上普遍又神秘的存在，其最深处的景色无时无刻不在召唤着我们。一切正如凡尔纳所言：“这是一种超自然而又神奇的生命载体，它是运动，是爱，像一位诗人所说的，是无垠的生命。”　　中海达海洋公司所研制的海洋探测和水文水利产品，如同一艘艘承载梦想和使命的鹦鹉螺号潜艇，有了它，我们能更加轻松、便捷、从容地化身为阿龙纳斯教授和尼摩船长，潜入那令人心驰神往的水波，漫游在海底两万里。

近年来，随着水生态环境工作要求及“全面推行河长制”等政策落实，对水环境监测的需求越来越大，加强水环境的管理建设和水污染防治行动越发重要。　　传统的水环境监测，主要靠工作人员现场采水样，带回实验室检测分析。工作量大，周期长，效率较低，且无法连续实时覆盖水体。　　如今，这些难题被无人船一一破解，堪称“水下医生”的它开启了水环境监测新征程，以其智能走航、环境感知、移动物联等科技手段，实现了时空高覆盖，为水环境精准化监管提供了技术支撑。在水污染防治及水生态保护修复治理中发挥了重要作用。　　无人船适用范围比较广泛，可用于水质全自动在线监测、水质自动采样、水下环境探测、航道走航等多个领域。　　2021年11月29日，山东青岛市水质采样环境应急监测无人船投入使用，设备可完成远程操控、自动采样、自动返航、自动监测、无线实时展现数据等功能。与传统人工监测相比，此款无人船3分钟不到就能完成一个断面的走航监测，工作效率提高。这也标志着无人船在水质环境监测能力再上新台阶。　　11月18日，浙江舟山市搭载“水环境巡航监测系统”的“无人船”完成试航，主要用于河道水质摸排、入河排污口排查、水质日常监测、应急监测等，对水中的pH值、溶解氧、氨氮、总磷、高锰酸盐等指数可同时监测。　　9月6日，浙江宁波市在溪下水库投入使用5G无人船，通过5G技术实现自动走航，船上搭载着水质监测传感器、专业声呐、高清摄像头、警示灯、高音喇叭等智能设备，可实现自动巡航、水质信息采集与监测等功能。5G无人船的使用也推进了宁波“智慧溪下水库”建设工作，进一步实现水质监测智治。 8月中旬，海洋牧场养殖观测无人船在山东威海市德明海洋牧场交付使用，也推动了当地智慧海洋牧场和透明海洋的发展。该无人船可自主规划路线，自主航行，搭载水下机器人，实现水下画面实时传输，轻松观看海洋生物水下情况。　　3月初，为进一步摸清水生态环境质量状况，浙江杭州市富春江渔山断面开展无人船走航监测。使用无人船搭载水质五参数及流动注射分析仪，开展全水域走航监测，助力富春江水质“体检”智慧化、精准化。　　1月26日，江苏扬州市采用新一代无人监测船对瘦西湖周边支流水质状况进行高密度监测，改变了过去依靠“人工采样-实验室分析”和岸边自动站点的传统监测模式。水体无人监测船的正式投入运行，将为扬州水环境质量的改善提升发挥积极支撑作用，并为全国的水环境治理贡献“扬州样本”和“江苏方案”。　　不论是无人监测船还是5G无人船，水质环境监测设备的创新之路已经打开。在全面打赢碧水保卫战的治理道路上，无人船装备一直提供着强有力的技术保障，在环保、海洋等领域的重要性日益凸显。

记者7日从中国科学院沈阳自动化研究所获悉，由该所主持研制的“探索4500”自主水下机器人（以下简称“探索4500”）在我国第12次北极科考中，成功完成北极高纬度海冰覆盖区科学考察任务。日前，该所4名科考人员已随“雪龙2”号科考船返回。 这是我国首次利用自主水下机器人在北极高纬度地区开展近海底科考应用，其成功下潜为我国不断深化对北极洋中脊多圈层物质能量交换及地质过程的探索和认知提供了重要数据资料，将为我国深度参与北极环境保护提供重要的科学支撑。 针对此次北极科考工作区高密集度海冰覆盖的特点，科研团队创新性地研发了声学遥控和自动导引相融合的冰下回收技术，克服了海冰快速移动和回收海域面积狭小给水下机器人回收带来的挑战，确保水下机器人在密集海冰覆盖区的北极高纬度海域连续下潜成功，并全部安全回收。 在科考应用中，“探索4500”成功获取了近底高分辨多波束、水文及磁力数据，为超慢速扩张的加克洋中脊地形地貌、岩浆与热液活动等北极深海前沿科学研究，提供了一种最为先进的探测技术手段。 “探索4500”是中科院“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”战略性先导科技专项支持研发的深海装备。为了参加此次北极科考，科研团队对“探索4500”进行了环境适应性、高纬度导航、海底探测、故障应急处理等技术升级与改造，并开展了湖海验证工作，全面提高了系统的可靠性。 “探索4500”在科考中的成功应用，充分验证了其在北极冰区良好的低温环境适应能力、高纬度高精度导航性能、密集冰区故障应急处理能力和洋中脊近海底精细探测能力，开创了我国自主水下机器人在北极科考应用的先例。 极地科考一直是水下机器人发展的重要方向。近年来，中科院沈阳自动化所致力于推动水下机器人的谱系化发展，先后有4种类型6台套水下机器人参加了8次极地科考，为我国水下机器人在极地应用作出了重要贡献。

3月14日，由中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)牵头承担的国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项(以下简称“NQI专项”)“水下探测网与目标感知量值溯源关键技术研究”项目实施方案论证会在中国计量院昌平院区召开。中国计量院副院长杨平及相关部门负责人、项目和课题负责人、各承担单位代表共40余人参加会议。中国工程院院士杨德森、崂山国家实验室副主任刘保华、中国船舶集团有限公司第七〇七研究所副总工杨晔等7位项目领域专家，与来自哈尔滨工业大学的项目责任专家刘俭教授，共8位专家组成项目咨询专家组对实施方案进行论证。会上，项目负责人、中国计量院副院长杨平从项目背景与目标、主要研究内容、技术路线及预期成果等方面汇报了项目的总体情况。来自中国计量院、清华大学、中国计量大学等单位的课题负责人详细介绍了各课题的具体任务及实施方案。项目咨询专家组成员听取了项目和各课题的详细汇报，对项目研究的必要性给予充分肯定，论证了项目实施方案的可行性，并从各自专业角度为项目及课题实施提出了建设性意见，同意通过实施方案论证评审。中国计量院相关部门负责人介绍了项目管理和经费管理的制度办法。据项目负责人杨平介绍，海洋中温度、水色、声压、磁力与重力等参数及其分布场的准确测量，是开展海洋科学研究、气候预报与环境保护、导航与目标识别的重要保障。随着多尺度、多参数、全天候水下探测网的建设，对关键参数的测量能力、探测网的校准能力，难以满足海洋精准测量、水下探测网在线/原位校准需要，响我国海洋开发治理和海洋安全。项目面向海洋水下探测与目标感知对海洋关键参数精准测量及量值溯源的迫切需求，通过开展相关参量的高准确度量值复现新方法研究，研制高稳定性传递标准器与装置，构建集多参数的水下校准平台，在典型水下探测网、海上试验场开展在线/原位校准与现场评价示范应用，解决海洋相关传感器、仪器及水下探测网的在线/原位校准问题。项目完成后，将形成海洋温、光、声、磁、重力等关键参数的精密测量能力、以及水下探测网/标准场的原位校准能力，为提高海洋探测与目标感知精准度提供质量基础保障，服务海洋基础科学研究与海洋装备产业发展。

科学家估计，超过95%的地球海洋从未被观测到过，而为水下摄像机长时间供电成本太高，阻碍了对海底的广泛探索。美国麻省理工学院（MIT）研究人员开发出一种声波驱动的无电池无线水下相机，为解决这一问题迈出了重要一步。该相机的能效比其他海底相机高出约10万倍，即使在黑暗的水下环境中，也能拍摄彩色照片，并通过水无线传输图像数据。研究论文发表在最近的《自然通讯》上。　　该相机的自主摄像头由声波驱动。它能将穿过水的声波的机械能转化为电能，为其成像和通信设备提供动力。在捕获和编码图像数据后，相机还使用声波将数据传输到重建图像的接收器。因为它不需要电源，所以相机可在探索海洋之前连续运行数周，使科学家能够在海洋的偏远地区寻找新物种。它还可通过拍摄监测海洋污染情况或水产养殖场鱼类的健康和生长。　　团队成员称，这款相机最令人兴奋的应用之一是气候监测。科学家正在建立气候模型，但缺少来自95%以上海洋的数据。这项技术可以帮助他们建立更准确的气候模型，更好地了解气候变化如何影响海底世界。　　为制造可长时间自主运行的相机，研究人员需要一种可在水下单独收集能量而自身功耗很少的设备。相机使用由压电材料制成的传感器获取能量以及超低功耗成像传感器，即使图像看起来黑白相间，红色、绿色和蓝色的光也会反射在每张照片的白色部分。图像数据在后处理中合并时，就可重建彩色图像。　　研究人员在几种水下环境中测试了相机。在其中一次，他们捕捉了漂浮在新罕布什尔州池塘中的塑料瓶的彩色图像。他们还能拍摄出高质量的非洲海星照片，照片中甚至连沿着海星手臂的微小结节清晰可见。该设备还有效地在一周的黑暗环境中反复对水下植物进行成像，以监测其生长情况。

1、 产品基本信息◆ 产品名称 机动车尾气遥感监测系统◆ 产品图片 ◆ 型号 TY-CGT◆价格区间 200W –250W◆ 产地 中国◆ 核心参数测量范围：（1）CO：（0～10）％；（2）CO2：（0～16）％；（3）HC≤10000ppm；（4）NO≤10000ppm；（5）不透光烟度（0～100）%；测量精度：（1）CO精度：相对误差±10%或绝对误差为±0.25%，取最大值；（2）CO2精度：相对误差±10%或绝对误差为±0.25%，取最大值；（3）HC精度：相对误差±10%或绝对误差±250×10-6，取最大值；（4）NO精度：相对误差±10%或绝对误差±250×10-6，取最大值；（5）不透光烟度：相对误差为±5%或绝对误差为±2%，取最大值。2、 产品详细介绍◆ 基本原理TY-CGT机动车尾气遥感检测系统可根据光谱吸收原理检测出被检车辆的排气污染状况。其基本测量原理是光谱吸收原理，利用不同污染物对不同波长的光波有不同的吸收作用，吸收谱线可作为识别不同气体分子的“指纹”，以吸收谱线的位置和强度确定气体分子的成分和浓度。利用TDLAS技术测量尾气排放的CO、CO2，利用紫外氘灯（紫外差分吸收）测量尾气排放的HC、NO，利用550~570nm绿光测量不透光烟度◆技术优势本方案采用异构融合的理念，系统涵盖道路环境空气质量监测、固定式尾气遥感检测、移动式尾气遥感检测、车流量统计等，涉及环保大气监测、机动车尾气监管、公安交管等跨部门，设备安装在城市主干道、快速路、次干道、重要交通路口、城市出入口等各个地方，针对不同的管控手段和业务目标，建立全方位的机动车尾气遥感检测综合管理系统。系统框架（异构融合）整个系统采用分层设计：从功能上划分为自动采集、智能传输、智慧中心管理三个层次。系统分层设计 1.1.1 自动采集层在机动车尾气遥感检测综合管理系统中，采集层包含了前端固定式尾气遥测、移动式尾气遥测、空气质量监测、车辆信息采集、速度/加速度采集、气象信息、车流量信息采集等部分。 1.1.2 智能传输层针对系统要求，本系统固定式尾气遥测以数字化和网络化为基础，租用或买断电信等通信运营商的光纤建成环保信息专网，也可根据现场要求，利用无线网络实现数据传输；针对移动式尾气遥测，系统采用无线数据传输模式。 光纤有线传输 4G无线传输 1.1.3 智慧管理层本系统支持接入机动车尾气遥感检测综合管理平台，用户在中心平台的统一管理下，可以通过专门的平台通讯服务对通行车辆进行数据采集和统计，获取机动车通行和尾气不合格信息。依托平台大数据处理和挖掘，实现审计检查、筛选高排放车辆、豁免清洁车辆、检查车辆环保装置、入境检查、尾气不合格车辆非现场执法等有价值的内容，深入挖掘机动车尾气遥感检测资源和数据信息的潜在价值。◆应用领域1) 审计检查：利用遥感检测技术可以经济地审查目前采取的汽车污染物排放控制措施和政策的效果，例如核查当前采用的检查维修计划（I/M 制度）是否有效，检查 I/M 制度以外的车辆（过境车和未登记车）是否是空气污染主要来源之一，确定环境空气质量的变化与汽车尾气排放的相关关系。2) 筛选高排放车辆：实验表明当汽车工况已知，遥感检测可用于判断高排放车。高排放车一般只占车辆总数约10%，排放的污染物却占到全部车辆排放污染物的80%以上。筛选高排放车并加以治理或淘汰，是防治机动车污染，改善空气质量的有效措施之一。3) 豁免清洁车辆：筛选清洁车辆用于鼓励人们选用低排放车辆，并经常保养检修车辆，使汽车保持在良好的工作状况下。清洁车辆的车主可以主动驾车至有尾气遥感检测的地方，检测通过后可免除进行例行的年检。4) 入境检查：尾气自动遥感检测设备可安置在城市道路入口处收费站，通过检测禁止高污染车辆进入城市。5) 检查汽车的环保装置：遥感检测设备中具有检查汽车是否安装并使用环保装置的功能。 ◆应用案例创新点：1、机动车尾气遥感监测设备复杂的光学核心处理部分和电气部分选择独立模块式结构，提高了设备在现场使用的稳定性同时也易于维修； 2、产品通过先进的车辆轮廓图分析技术，结合速度/加速度和不透光模块，可以对柴油车尾气排气烟度位置进行准确识别，有效提高烟团捕获率； 3、设备采用激光和进口光电探测器对速度/加速度进行测量，响应时间快，测量准确，可以快速准确的对监测数据是否有效进行准确判断。 同阳科技TY-CGT机动车尾气遥感监测系统

p 　　近期，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄行九和安徽光学精密机械研究所研究员赵南京从电化学、激光诱导击穿光谱(LIBS)检测水溶液中Cr(VI)存在的问题出发，通过将电化学方法与激光诱导击穿光谱(LIBS)联用并结合微区液体排空装置实现对水中微污染物Cr(VI)的原位水下检测。该工作在利用光谱-电化学方法联用实现水下原位重金属离子的准确检测方面具有重要的科学意义，相关研究成果已发表在美国化学会《分析化学》上(Analytical Chemistry 2017, DOI:10.1021/acs.analchem.7b00629)。 /p p 　　激光诱导击穿光谱(LIBS)作为一种元素分析方法已被用于环境样品中重金属离子的检测研究。但LIBS直接检测液体样品时往往伴随着溶液对激光能量和等离子体信号的吸收，对激光的散射与折射等现象，致使其检测灵敏度低、检测限较高。为克服以上问题，常需通过富集方式将溶液样品中的待测物转移到固体基底上，而后在空气环境中进行LIBS检测。但这种样品预处理和检测分开进行的分析方式可能会带来样品成分的变化，从而影响检测的准确性。 /p p 　　研究人员将微区液体排空装置、电吸附富集方法与传统LIBS结合实现溶液中Cr(VI)的原位水下检测。为了克服LIBS检测水样品时存在的一系列问题，研究者研发了微区液体排空装置，其工作原理为：当系统采集LIBS信号时，通过引入气流使得仪器的激光传输通道和等离子体激发与收集腔内的溶液排出，以在这两个区域及电极表面形成短暂的空气环境，借此避免激光传输过程中能量的损耗、等离子体激化点处的溶液溅射等来自周围水环境的干扰问题，提高光谱信号的稳定性。为了改善LIBS的检测下限并提高检测的选择性，电吸附方法被用于富集溶液中Cr(VI)，壳聚糖修饰的石墨烯作为吸附剂，同时电吸附富集过程中形成的正电场避免了来自共存阳离子的干扰。不仅如此，该原位水下LIBS体系在真实水样品环境中Cr(VI)也表现出较好的检测性能。该研究成果还可以扩展到原位定量检测水环境中其他带电离子污染物方面。 /p p 　　该研究工作得到了国家重大科学研究计划项目、国家自然科学基金和中科院创新交叉团队等项目的支持。 /p p 　　 a title=" " href=" http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.7b00629" target=" _blank" 文章链接 /a /p p style=" text-align: center " img title=" W020170505330906105809.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/8efe9116-7d60-49fe-beb2-2196747ea515.jpg" / p style=" text-align: center " 微区液体排空装置辅助原位水下电吸附-LIBS体系的实验装置图。(a)原位光谱电化学LIBS设备原理图 微区液体排空装置设备的分解图(b)和剖面图(c) /p p /p p /p /p

英国科学家首次展示了一种新型激光雷达系统，其使用量子探测技术在水下获取3D图像。该系统拥有极高的灵敏度，即便在水下极低的光线条件下也能捕获详细信息，可用于检查水下风电场电缆和涡轮机等设备的水下结构，也可用于监测或勘测水下考古遗址，以及用于安全和防御等领域。相关研究论文刊发于4日出版的《光学快报》杂志。　　在水下实时获取物体的3D图像极具挑战性，因为水中的任何粒子都会散射光并使图像失真。基于量子的单光子探测技术具有极高的穿透力，即使在弱光条件下也能工作。在最新研究中，研究人员设计了一个激光雷达系统，该系统使用绿色脉冲激光源来照亮目标场景。反射的脉冲照明由单光子探测器阵列检测，这一方法使超快的低光检测成为可能，并在光子匮乏的环境（如高度衰减的水）中大幅减少测量时间。　　激光雷达系统通过测量飞行时间（激光从目标物体反射并返回系统接收器所需的时间）来创建图像。通过皮秒计时分辨率测量飞行时间，研究人员可以解析目标的毫米细节。最新方法还能区分目标反射的光子和水中颗粒反射的光子，使其特别适合在高度浑浊的水中进行3D成像。他们还开发了专门用于在高散射条件下成像的算法，并将其与图形处理单元硬件结合使用。在3种不同浊度水平下的实验表明，在3米距离的受控高散射场景中，3D成像取得了成功。

p style=" text-align: center " img title=" 033.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/dbec24e0-8adf-464e-9b88-61b3a1a3c19a.jpg" / /p p 　　7月3日下午，合肥市公安局巢湖水上分局在天鹅湖举行“无人智能巡逻艇”首巡仪式。 /p p 　　 strong 水面安全巡逻的现状和需求 /strong /p p 　　目前港口、码头、景观湖、水库、旅游景点、养殖业等水域的巡逻和安全防控基本上都是人工完成，存在工作量大、探测手段有限、安全救援迟缓等问题。相对于无人机、无人船等技术，无人水上艇技术发展相对较晚，目前无人水上巡逻艇主要由美国、以色列等少数发达国家生产，主要用于军事用途。国内无人艇技术相对落后，多数是尺寸较小、功能简单、智能化和信息化程度低的单一功能产品，近80%的无人水上艇应用都集中在观测与信息收集、物理环境测量等。 /p p 　　天鹅湖在安徽省省会合肥市境内，地处合肥政务文化新区核心，是一个人工景湖。始建于2003年，水深3.5米，有各种雕塑、园林树木、人工沙滩、喷泉，湖中有两座小岛等景观占总占地面积136公顷，湖面面积70公顷，平均水深3.5米。南北最大跨度0.7公里，东西最大跨度1.5公里，周长3.5公里。天鹅湖不但环境优美，旁边还新建了体育场，大剧院，市政办公中心等地标建筑，是合肥的政治文化休闲中心地，天鹅湖目前是合肥市内最大的开放式公园之一。近年来，天鹅湖溺亡事件频频发生。据不完全统计，天鹅湖自2004年蓄水开始，迄今为止至少溺亡了64人。因此，通过技术手段为天鹅湖安全监控和应急救援提供支持是非常有必要的，无人智能巡逻艇是近年来快速发展的技术，有望为天鹅湖安全防控提供最佳技术支持。 /p p 　　 strong 无人智能巡逻艇的研制过程 /strong /p p 　　中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所“973”首席科学家刘锦淮团队的余道洋博士主持的水面机器人系列研究成果于2015年11月份发布，经专家鉴定多项技术处于国内领先，该成果发布后引起了国内行业专家、企业和媒体的重视。安徽中科华澄智能科技有限公司是中国科学院合肥物质科学研究院水面机器人等研究成果以无形资产投资入股成立的院属企业，公司的核心产品之一是智能安防水面机器人，主要用于类似于天鹅湖等水域的综合安全预警与防控，特别是溺水监控与救援。智能安防水面机器人于2016年9月份在天鹅湖进行了演示和测试，得到了合肥市公安局水上分局王旭局长的认可，双方通过沟通一致同意共同研制无人智能巡逻艇，不仅仅用于天鹅湖，进一步扩展可以用于巢湖等大江大河的无人智能化监控和应急救援。今天的仪式也是共同研制产品的正式列装，是产品走出去的良好开端。 /p p style=" text-align: center " img title=" 011.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/d2261487-1ab5-498d-95ed-39b26f2baf73.jpg" / /p p 　　 strong 无人智能巡逻艇及天鹅湖综合安全防控系统简介 /strong /p p 　　天鹅湖综合安全防控系统由无人智能巡逻艇、岸基红外和光学视频监控系统、无人机、高速救援艇、蛙人应急分队、城管巡防员、手持式通讯终端、水下探测以及综合安全监控平台等组成。该系统的核心是无人智能巡逻艇，本项目研制的无人智能巡逻艇核心技术和功能包括：自主巡航、自动避障、目标自动识别、早期预警、空地水系统联动、语音驱离、声光报警、强光指引、实时视频传输、多模式远程操控、风险评价、通讯链路、自主返港、水下探测、网格化精准定位等功能。 /p p 　　无人智能巡逻艇的核心技术是“智能”，融合了常规机器人的智能感知、智能决策和控制技术，主要体现在以下几个方面：自主巡航和主动避障功能由卫星导航、电子罗盘、海事雷达、超声雷达、激光雷达、声呐等信息感知模块组成，通过形态学膨胀腐蚀原理的二值图处理和动态目标A*算法等人工智能算法，实现水面机器人在复杂水域的全局路径优化和局部障碍规避 无人智能巡逻艇上分别搭载了光学摄像和热红外摄像头，开发了基于动态目标多特征差异检测原理的光学和热红外图像细胞神经网络识别算法，实现无人艇动态巡航条件下动态目标的捕捉与准确识别 无人智能巡逻艇的自动识别技术解决了天鹅湖危险水域人员的动态和快速识别，在此基础上开发了早期预警系统，对试图进入危险水域的人员提前进行警告和监控，为有效管控溺亡事故的应急处理提供了技术保障 天鹅湖岛上架设了20多台光学摄像和热红外摄像头，实现了天鹅湖全天候、无死角的实时监控、和目标自动识别，一旦出现人员越过警戒线和危险水域，将自动计算危险区域人员的精确位置坐标，自动判断风险等级，并自动向系统平台发送指令，系统平台再向无人智能巡逻艇、安防人员和管理人员发送信息，以最快的速度采取应急措施，真正实现天鹅湖的空地水立体化、全天候和无死角安排防控。天鹅湖综合安全防控系统可以与其他安全管理和应急系统联网，实现多网络平台的联动。 /p p 　　智能安防水面机器人是携带红外热成像仪和可见光摄像机等安防监控装置，在工作区域水面进行安防巡视监控并将画面和数据传输至远端监控系统，对突发事件进行应急处置的智能机器人。该产品2016年7月荣获合肥市首创产品认证 同年11月通过安徽省新产品鉴定，经评审专家组一致鉴定，该产品在国内处于领先水平。 /p p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 338" title=" 04.jpg" style=" width: 450px height: 338px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/1fca29c6-3cee-4851-8632-07b83228e368.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 智能安防水面机器人在天鹅湖巡逻 /p p 　 strong 　应用拓展 /strong /p p 　　无人智能巡逻艇在天鹅湖的成功应用得到了合肥市多个部门领导的重视和推荐，2017年7月3日的列装和天鹅湖首巡将会是该产品推广应用的良好开端，该产品将进一步应用到巢湖、河道湖泊、水库、江河湖海、水上航道、景区水域等区域的安全防范与巡逻。 /p

近日，安徽省考核专家对安徽省计量院新建“机动车尾气遥感检测系统”进行了现场考核。 　　评审专家对此次申报建标的技术报告进行详细审阅，并进行了认真细致的现场考核。最后，专家认为此次安徽省计量院新建的“机动车尾气遥感检测系统”符合《机动车尾气遥感检测系统校准规范》(JJF1835-2020)要求，给予一次性通过。 　　机动车尾气遥感检测系统是应用遥测技术来测量由汽车排气污染物引起的长距离光度的变化。它可在路边直接测量汽车尾气浓度，不影响汽车正常行驶。 　　其主要目的是建设城市机动车尾气遥感网络化监测体系，可在很短的时间内监测行驶中机动车排放的一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、温湿度压力差、车速等信息，同时可以在线或者离线对监测数据进行分析，为机动车尾气排放监控、城市大气污染源解析及尾气污染治理提供有力的数据支持，同时为社会提供该项目的计量校准服务。安徽省是继北京、上海后第三个建立该项计量标准的省份。

近期，中国科学院半导体研究所研发的“水睛”水下高分辨率环视摄像机完成了针对水下礁盘的摸底海试工作。海洋观测是开发海洋资源、保护海洋生态的关键技术，受到全球的关注，但是目前海洋生物群落及环境变化监测技术仍无法满足海洋大时空数据获取的需求，特别是深海。光学成像技术可提供高分辨率、符合人眼视觉特征的图像，但是在保障高分辨率的前提下存在视场小的问题，难以实现大范围的海底详查的需求。针对此种情况，半导体所周燕、王新伟及其科研团队研制了水下高分辨率环视摄像机“水睛”，可实现水下高分辨率大视角的光学成像，具备180°下视走航观测和360°原位环视观测两种模式（图1）。本次海试中，“水睛”搭载半导体所海面移动光学试验平台“冲浪者”号（图2），在约1000平方米海域进行了水下高分辨观测，完成了海上走航式观测、定点原位观测等摸底性观测试验，验证了设备具备5900万像素下良好的实时彩色成像功能。图1 水下环视摄像机的下视及环视工作模式（上图下视模式，下图环视模式）图2 搭载冲浪者号走航式观测过程中的“水睛”摄像机此次海试，研究人员利用水下摄像机多次完成了礁盘生态系统的观测，拍摄了大量的珊瑚、海星、贝类、鱼类等，形成了水下光学彩色图像库（图3），可用于海洋光学图像处理、目标识别等算法研究。图3海域美丽的珊瑚、鱼类、海星、砗磲等除珊瑚及鱼类等生物要素外，本次海试中，在海底还发现了生物附着的碗和盘子各一只（图4）。图4 生物附着的盘子和碗此次海试由半导体所和南开大学共同组织完成，除“水睛”摄像机外，还利用多参量海洋水体测量系统完成了海洋温盐深、核素、水体光学衰减系数等海洋水体多物理化学参量采集。相关工作得到了南方海洋实验室、中科院青促会项目的经费支持。 图5 项目团队及设备在海试现场

在气候变暖和人类活动双重作用的影响下，藻类水华频发且呈现全球加剧态势，严重威胁经济社会可持续发展和人类健康。由于藻类水华生消过程快，实时精准的监测是藻类水华预测、预警和有效管控的关键。 　　目前藻类水华监测主要包括现场观测、水下自动监测和卫星遥感反演等三种方式。现场观测费时费力，且无法在时间和空间上连续监测；水下自动监测探头易受到水中物质侵蚀，且维护费用高昂；卫星遥感的时间分辨率低且受大气影响较大。 　　对此，中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员张运林团队等基于水色遥感原理，研发了一款陆基高光谱遥感监测仪及原位高频在线监测系统，实现了藻类水华连续、精准、实时监测，有效弥补了现有方法的不足。 　　该系统主要由高光谱测量仪器、数据处理平台和远程访问控制、显示和存储平台等三部分组成(图1)。高光谱测量仪测定的水体光谱反射率信号，通过嵌入AI芯片处理器(数据处理平台)的反演算法，转化为叶绿素a信息。光谱反射率和叶绿素a数据通过无线传输设备进行远程访问控制、显示和存储。研究人员通过系统评估近几十年来应用最广泛的三种叶绿素a遥感反演的经验算法、半分析算法以及机器学习算法等，遴选了建模和验证精度最高的反演模型作为陆基遥感系统叶绿素a提取的主要模型(图2)。 　　架设在太湖的陆基高光谱遥感监测系统清晰捕捉到2021年8月发生的两次藻类水华形成过程(图3)。除了藻类水华以外，陆基遥感系统亦可同步监测水体透明度、悬浮物、总氮、总磷、高锰酸盐指数、营养状态指数、藻密度等多个水生态环境参数，可为藻类水华发生机理研究提供精细化观测和科学证据。 　　该观测系统主要有以下优势：低成本、环保的方式实时、连续地提供藻类水华的高频数据；水体信号不受大气影响，不需要进行复杂的大气校正；适用于中小型河流、湖泊的藻类水华动态监测；嵌入的AI芯片支持算法快速替换和升级以及远程控制和数据访问。目前该系统已广泛应用于广东、四川、江苏、浙江、北京等数十个重要水体的水质监测。 　　相关研究成果发表在Journal of Hazardous Materials上。研究工作得到国家自然科学基金优秀青年基金、中科院科学仪器研发项目、南京地理所青年科学家小组等项目的联合资助。图1 陆基遥感系统的原理和结构示意图图2 陆基高光谱遥感监测系统机器学习算法检验与校正精度结果图3 陆基遥感系统捕捉到的两次浮游植物水华和对应的现场照片

4月14日，英国豪迈集团收购了总部位于加拿大安大略省的Deep Trekker Inc.（以下简称Deep Trekker）。Deep Trekker是一家致力于研发和生产可远程操作的水下机器人的制造商。其产品可用检查、测量、分析和维护，服务于水产养殖、可再生能源和海洋科学研究等市场。Deep Trekker水下机器人还可以保护和维护关键基础设施，包括海上风电场和水产养殖等行业，且让海洋科学和研究成为可能。Deep Trekker先进的水下监测技术在确保环境更清洁的同时，还可提高水下检查的安全性。全球为应对气候变化和污染所采取的措施，带动了Deep Trekker的发展，这些措施包括了高速发展的可再生能源领域和更可持续的捕鱼方式。英国豪迈集团对Deep Trekker公司的收购，不仅扩大了其在环境监测方面的市场领域，也增加了水下检测的新能力。Deep Trekker将作为一家独立的公司运行，加入到英国豪迈环境与分析事业部。英国豪迈集团首席执行官安德鲁威廉姆斯评论道：“此次对Deep Trekker的收购，是一个令人兴奋的决定。Deep Trekker与我们的宗旨高度一致，无论是在协助确保更清洁的环境方面，还是在提高水下检查的安全性方面。正如我们的宗旨一样，它为许多市场的增长提供了新机会，其驱动力是不断加强的健康、安全和环境监管，以及全球应对气候变化、废物和污染的措施。”携手Deep Trekker水下监测设备，英国豪迈的所有公司将并肩前行，充分利用先进的科学技术及创新，提升解决方案与服务，尽可能协助解决环境方面亟须解决的难题。英国豪迈集团成立于1894年。作为一家致力于生命安全技术的全球性集团，英国豪迈集团提供创新产品和方案，解决当今世界面临的诸多关键问题。英国豪迈的宗旨是每一天都致力于为每个人创造一个更安全、更清洁、更健康的未来。这也定义了我们经营的三大市场领域：安全、环境、健康。集团主要业务遍及英国、欧洲、美国和亚太地区，在20个国家拥有超过7000名员工，并在伦敦证券交易所上市，是英国富时100指数的成份股公司。

近日，由中国科学院深海科学与工程研究所主持的中科院A类先导项专项研发的深海底多功能移动作业系统在我国南海进行了海上试验。中国科学院宁波材料技术与工程研究所精密驱动与智能机器人团队参与了该项目，并提供了2套水下矢量推进器，实现了深海底爬行式多功能移动作业平台的入水出水定向、海水中调姿和海底爬行辅助推进等多项功能，顺利完成预定的各项任务和考核指标。 　　深海底爬行式多功能移动作业系统设计最大工作水深4500米，可在深海底实现爬行作业，属于有缆深海作业装置。该装置由光电缆提供电源动力和长距离通信，然而在作业装置的下放和回收过程中易由于海流和浪涌影响而产生不可控的旋转，不仅有损坏光电缆的风险，而且可能导致作业装置无法回收等严重问题。因此需要调姿系统时刻保持作业装置的准确航向，避免其翻转、倾覆。 　　为保证深海底多功能作业系统在布放与回收时的姿态控制，宁波材料所精密驱动与智能机器人团队将推进和姿态调整功能集成到一个系统，研制了基于对转双转子电机的水下矢量推进器。该推进器使用永磁同步双转子电机直接驱动对转螺旋桨，可解决传统推进装置重量大、效率低、噪声大、易侧翻或侧滚等问题，提高了水下作业装置的平稳性；矢量调姿系统采用三自由度并联机构和直线驱动系统改变推进方向，可显著增强水下作业装置的调姿灵活性和机动性。 　　该团队成功研发了深海电动推杆、新型矢量调节机构、对转双转子直驱电机及基于碳化硅的高效率电机控制器等功能部件，攻克了深海环境下并联机构及推进器的耐压、防腐、密封等技术难题，完全实现了推进器的国产化。研制的矢量推进器额定功率3kW，额定输出推力800N，电机效率达到82%以上；推进器的矢量姿态调节角度最大达到±30°，通过调节左右2套推进器的推力，可实现水下作业装置的定向精度优于0.1°。与传统的单桨推进器相比，该矢量推进器具有效率高、推力大、可调姿、噪音低等优点，可广泛应用于水下潜航器、作业装置等的推进和调姿。 　　此次海试由探索二号试验船担任母船，宁波材料所精密驱动与智能机器人团队2名科研人员参航。水下矢量推进器搭载于深海底爬行式多功能作业系统，完成了一系列功能与性能验证测试，达到了4500米级深海装备标准，通过了现场海试专家组的考核，圆满完成了试验任务。

可穿戴传感器可以通过非侵入的方式捕捉人体的各种信号并转化为可识别的电信号，从而达到实时监测的目的，在健康管理等领域展现出了重要价值。相比于传统的刚性可穿戴传感器，由导电凝胶等软材料构建的皮肤式可穿戴传感器能与动态皮肤形成紧密的共型结构，提高传感器的传感准确性和稳定性，甚至实现对人体运动状态的实时感知。 　　尽管基于导电凝胶的可穿戴传感器研究已经取得巨大进展，并广泛应用于动作监测、健康管理、表情和声音识别、人机交互等诸多领域，但由于导电凝胶在水环境中存在吸水溶胀、导电组分流失、粘附性能衰退等问题，限制了其在水下探索等领域的应用与发展。近年来，通过对导电凝胶进行耐水性能的设计，研究人员实现了导电凝胶基可穿戴传感器的水下传感领域的应用，促进了该领域的研究快速发展 　　近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员和魏俊杰博士基于在耐水导电高分子凝胶的构筑及其水下传感方面的研究基础，在Advanced Materials上发表题为“Water-Resistant Conductive Gels Toward Underwater Wearable Sensing”的综述文章(Adv. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adma.202211758)。 　　在该综述中，作者首先对提高导电凝胶耐水性的方法进行了总结，归纳提出了封装设计、疏水网络结构和多重交联作用这三种耐水设计策略，并详细讨论了各种策略的耐水原理、具体设计方法以及存在的优缺点，从而为未来的耐水导电凝胶设计提供指导。随后对用于水下传感领域的耐水导电凝胶的多功能性质进行了介绍。除了水下稳定性之外，探讨了耐水导电凝胶的拉伸性质、水下粘附性质、水下自修复性质、可回收性质和3D打印性等性质对导电凝胶基水下可穿戴传感器的传感性能和制造加工工艺的影响，并重点讨论了这些性质的优化改善方法。此外，对现有耐水导电凝胶在水下传感领域的具体应用方向进行了汇总，着重总结了耐水导电凝胶在水下运动感知、水下健康监测、水下通讯、水环境分析几个方向的研究进展，并分析了耐水导电凝胶在这些应用中存在的不足，为未来的水下传感研究指明了方向。 　　尽管导电凝胶的耐水设计和传下传感研究已经取得了一定的成果，但该领域的发展尚处于起步阶段，仍然存在一些问题和挑战亟需解决。导电凝胶在水环境中的传感性能与陆上性能有着明显差异，相关的水下传感机制和传感模型有待进一步阐明；耐水导电凝胶的水下稳定性和水下传感性能测试还没有标准的方法，亟需建立统一的检测方法进行有效对比和评估；在耐水导电凝胶和水下可穿戴传感器的多功能设计上需要进一步努力，例如实现基于变色功能的可视化感知、基于自清洁功能的抗污能力和基于生物可降解的环境友好等。 　　为了满足耐水导电凝胶基水下可穿戴传感器的实际应用需求，需要进一步发展与水下可穿戴传感器匹配的无线传输技术和自供能技术；如何实现多感知功能和多技术模块在水下凝胶传感系统中的一体化集成，尤其是如何实现“软”凝胶材料与“硬”电子元件的稳定界面结合依然是该领域需要面临的一个重要挑战。 　　该论文得到了国家自然科学基金(51773215)、中国博士后科学基金(2021M690157、2022T150668)、宁波市自然科学基金(2121J206)、国家重点研发计划项目(2022YFC2805204、2022YFC2805202)等项目的支持。耐水导电凝胶的设计策略与水下传感应用 　　(中科院海洋新材料与应用技术重点实验室 魏俊杰)

黏附材料在工程材料领域有非常重要的应用，然而在高强度、高湿度（水下）的应用环境中（渔船、游船、划艇、潜艇等），水分子极易破坏胶黏剂的黏合界面，导致功能失效。市面上现有的大多数胶黏剂水下黏附强度低、耐水性弱，无法满足长期的水下应用需求。因此，开发具有较强界面黏合力、耐水性和机械耐受性的黏附剂是工程应用和技术领域的挑战之一。 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室周峰研究员团队与兰州大学梁永民教授团队合作，基于分子链软硬片段设计制备了一种具有优异水下黏附性、耐水性和机械耐受性的湿黏附材料（SRAD）。 研究成果以“Molecular Engineering Super-Robust Dry/Wet Adhesive with Strong Interface Bonding and Excellent Mechanical Tolerance”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上，兰州大学高璐瑶博士为论文第一作者，兰州大学梁永民教授，兰州化物所麻拴红副研究员和马延飞助理研究员为通讯作者。 图1 高性能黏附胶SRAD的设计理念研究人员通过在高分子聚合物中引入黏附功能组分，并协同考虑聚合物网络柔性与刚性之间的平衡，最终获得黏附力和内聚力适配的高分子黏附材料。该黏附胶表现出优异的黏附性能，包括强大的界面黏合性，在金属、合金、塑料、木材和陶瓷等各种基材上均具有较高的黏合强度（干态max：7.66 MPa，湿态max：2.78 MPa）；高耐水性，在水中浸泡半年后仍具有稳健的黏合强度（2.11 MPa）；强机械耐受性，静态浸入水中180天后的胶黏剂@Al(在铝基底上进行的黏附)可承受30N负荷下的30次机械加载-卸载循环。 图2 SRAD的黏合强度随水下存放时间的变化图3 SRAD在多种基材的干/湿黏合强度图4 SRAD的黏合强度测试在高分子黏附胶中，分子链片段的柔性和刚性占比对其黏附性能具有重要的影响，极大地控制着界面黏附力和内聚力的适配性，进而决定高分子黏附材料的黏附强度、耐水性和机械耐受性。研究人员通过协调分子网络柔性和刚性之间的平衡，设计制备了一种新型超级黏附胶，在陶瓷、木材、塑料和金属的各种基材上呈现出高的黏合强度（~7.66 MPa）；在高速流体剪切、静态负载和动态机械微动等恶劣环境下，表现出强大而持久的黏附性能，该研究为发展新型高性能黏附材料提供了一定的指导。 以上工作得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、山东省自然科学基金、中科院青促会和中科院特别研究助理项目等的支持。