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贵州省计量测试院计量科研创新之路

2022-05-19 11:40:01 中国质量报

推进数字技术创新发展 打造高质量发展新引擎

——贵州省计量测试院计量科研创新之路

□ 李 嘉

近年来,贵州省计量测试院坚持以科技赋能计量主业为主线,以改革创新为动力,着力提升计量科研自主创新、科研攻关与科技服务能力,瞄准关键领域,服务市场主体,补短板、锻长板、填空白,通过加强计量科技创新研究,推进计量科技自立自强,为贵州省高质量发展和质量强省建设提供计量支撑。

聚焦时间频率 紧跟数字化转型

作为首家国家时间频率计量应用中心,贵州省计量测试院抓住量子化变革及量值传递扁平化机遇,加强时频计量技术应用研究,增强时间频率应用,通过本地原子时标向原子时标国家计量基准UTC(NIM)溯源,开展相关领域时间频率应用,并形成应用示范。

2021年,贵州省计量测试院持续开展贵州省科技支撑计划项目《时间频率溯源关键技术研究》。项目主要针对光纤传递技术、卫星共视技术、驯服时间控制及优化、时间源传递时延、钟差预报技术、网络授时等关键技术进行攻坚克难。该项目的实施,一方面,填补了贵州省时间频率计量标准的空白,带来显著的经济与社会效益;另一方面,为贵州省各行业提供了准确度高、稳定性好、可靠性强的时间频率溯源服务。


业务三部技术人员开展项目研究工作。

据了解,该项目以贵州省时间频率量传溯源需求为导向,构建了高精度的时间频率系统,从根本上保障各级时间频率计量标准、计量器具和贵州省内需求单位对时间频率的准确性和溯源性要求,对相关部门标准时间专网传输及授时技术进行应用示范,为贵州省内相关行业和部门提供授时方案,使各个用时终端保持统一的时钟,保障记录各种事件发生的时序准确可靠。同时,搭建了网络授时平台,建立网络授时公共服务站点,解决相关合法溯源及准确计时计费问题。通过完善时间频率溯源体系,提出时间频率计量器具的溯源及不确定度分析方法,起草计量技术规范,有效解决溯源问题。

2022年世界计量日的主题是“数字时代的计量”。数字技术正在改变我们的生活,是当今社会主要的发展趋势之一。为了积极推进计量数字化转型,为数字时代人民群众的生产生活提供更为坚实的计量支撑,贵州省计量测试院积极参与中国计量科学研究院申报的科技部专项——国家质量基础设施(NQI)项目“基于D-SI的数字质量基础设施关键技术研究及体系建立”的研究,该项目于近期成功立项。NQI是一国经济发展的基础,开展质量基础设施科研服务,是完善国家质量基础设施、强化质量基础支撑的重要举措,对促进中小企业质量提升、带动区域经济发展、推动产业迈向中高端具有重要意义。

据介绍,项目课题面向NQI数字化转型中的防伪安全需求,开展时间戳系统的远程实时溯源、基于国家时间频率计量基准的数字防伪等相关技术研究。该院业务三部(科研开发部)承担了其中“面向NQI交通用时终端可信时间溯源关键技术研究”任务。通过构建基于可信时间戳的数字防伪安全体系,在道路交通监控终端时间溯源开展数字化应用,未来结合数字溯源及数字防伪,为“互联网+”新型生产力和智慧型新兴产业的发展提供计量科研支撑,为将来时间频率更广泛的应用起到了支撑作用,对于实现NQI数字化的中国方案、数字中国建设都具有重要意义。

聚焦核心技术 赋能科技应用转化

近年来,在新发展格局下,贵州省计量测试院以“科技兴检”发展战略为引领,在发动机气门硬度无损检测、太赫兹光谱技术、白酒微生物检测、中药质量标志物等多个领域开展应用基础研究。该院先后承担国家自然科学基金项目《太赫兹超材料薄膜传感系统用于痕量检测的机理与方法研究》、中央引导地方科技发展资金项目《归肺经类中药质量标志物快速鉴别及质量追溯系统》,参与完成国家NQI重点专项《生物活性、含量与序列计量关键技术及基标准研究》等研究。


开展时间溯源数字化研究工作。

发动机气门是发动机工作过程中密封燃烧室和控制发动机气体交换的密封件,是保障发动机动力性、经济性、可靠性的重要部件。贵州省计量测试院和贵阳瑞极精密测量有限公司合作研制的“发动机气门硬度无损检测系统测量终端”,采用MFET无损非接触式检测技术和微弱信号相关检测技术,实现了气门硬度关键矢量电参数的快速提取、处理和通信。研制完成的测量终端具有高灵敏度、高分辨率和高稳定度的特点,在复杂噪声环境下具有强抗干扰能力。目前该项目已通过验收,研制的样机进入用户测试阶段。最终产品将用于发动机气门生产线上,实现气门硬度的无损在线快速自动分选。

国家自然科学基金项目《太赫兹超材料薄膜传感系统用于痕量检测的机理与方法研究》,系统研究太赫兹光谱薄膜传感器测量痕量物质的测量机制和分析方法。基于拓扑优化方法设计出高灵敏度的太赫兹超材料薄膜传感器,同时,研究相应的光谱数据分析算法,结合化学计量学方法建立痕样品的定量分析模型,为太赫兹光谱薄膜传感技术在食品有害物质检测等领域的实际应用打下基础。

中央引导地方科技发展资金项目——《归肺经类中药质量标志物快速鉴别及质量追溯系统》是由该院牵头,贵州中医药大学第一附属医院、国药同济堂制药有限公司联合申报的一个集产、学、研、用于一体的大型科技创新项目。该项目围绕大健康发展战略,结合贵州省中药特色产业进行科技创新,对归肺经类中药质量标志物的快速检测技术及在线质量追溯系统实施研究,以便准确反映中药治疗疾病的本质特征,建立科学有效的中药质量标准;基于中药质量标志物,着眼于全过程的物质基础的特有、差异、动态变化和质量的传递性、溯源性,建立质量标志物中药全产业链、全寿命周期的过程控制体系。该项目有利于建立中药全程质量控制及质量溯源体系,能够有效保证中药的药效和质量,将更好更快促进贵州省中医药产业的健康发展。

这些科研项目的实施,让贵州省计量测试院取得了丰硕的科技创新成果。以该院为通讯单位发表SCI论文12篇、EI论文两篇、中文核心论文8篇,论文被国际知名top期刊Talanta、Optics express、Senors等多次引用,大大提高了该院基础研究能力和在相关研究领域的学术影响力。同时授权发明专利10余件,“发动机气门硬度无损检测系统测量终端”等多项创新成果实现了成果转化,取得了较好的经济效益和社会效益。

聚焦节能减排 服务生态中国建设

为切实提高能源计量基础数据的准确性和可靠性,确保碳排放数据来源真实准确,贵州省计量测试院加大能耗企业能源计量调研,持续开展对重点能耗企业能源计量审查“回头看”,促进能耗企业提高计量检测能力水平,为贵州省碳排放各项标准、政策研究提供坚实准确的计量数据,确保贵州省如期实现 2030 年前碳达峰目标。

2017年以来,贵州省计量测试院致力搭建“贵州省水泥产品能耗数据对标及节能服务平台”,实现水泥行业的实时能耗数据采集,水泥行业数据信息标准规范入库,研制完成数显式能源计量器具识采系统和能耗数据在线采集智能终端。该平台利用实时采集生产过程的重要参数和能耗数据,通过处理、分析并结合对生产工艺过程评估,能够实时发现用能过程的异常状态,及时提醒企业采取措施,提高能源利用水平,相当于给企业定制了一套能源资源管理和生产监控平台,受到企业好评。2018年,该平台成功申报贵州省科技厅“贵州省科技平台及人才团队计划项目”。


现场调试动态数显式能源计量器具智能识采系统。

与此同时,2021年,贵州省计量测试院启动市场监管总局技术保障专项项目“动态数显式能源计量器具智能识采系统”。该系统在企业现场条件下,耐风吹日晒、防尘防水防雾并且不影响人工抄读,实现了对字轮显示、液晶显示的计量器具能源计量数据的自动采集、识别并上传。项目组按项目实施计划,逐步完成项目各项指标,并通过市场监管总局科技财务司组织的验收。

该院基于能源计量工作的深入开展及能源科研的持续研究,陆续向国家知识产权局和国家版权局申报了“一种能源在线监测系统及方法”发明专利,“一种能源在线监测服务系统”“一种能源在线监测主机系统”两项实用新型专利,“贵州省重点用能单位能源消耗对标节能服务平台”“贵州省水泥产品实时监测服务平台—企业端”两项软件著作权。各项科研成果围绕贵州水泥产品能耗数据对标及节能服务平台,已形成从现场终端的采集传输到上层软件的开发应用的自身知识产权成果。

此外,贵州省计量测试院还承担了“十三五”期间贵州省 “千家”重点耗能企业及贵阳市“万家”重点耗能企业的能源计量审查工作。2021 年,该院在贵州全省范围组织开展重点用能单位能源计量审查“回头看”专项行动。现场重点审查各能耗企业能源计量器具配备及运用等情况;指导企业正确安装、使用、维护、管理计量器具,保障能源计量数据的准确可靠,提升能源计量管理水平,助力企业提升能源资源利用效率。

今后一段时期,贵州省计量测试院将以深入贯彻落实新国发2号文件精神为契机,持之以恒,接续努力,聚焦关键领域创新研究,提升计量科研应用水平,切实做好计量技术支撑服务及项目研究,促进计量资源更好地为贵州省产业经济服务,在西部大开发闯新路的伟大征程中作出贡献。

(本文资料和图片由贵州省计量测试院提供)

《中国质量报》

(责任编辑:水川)
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