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从科幻走进现实的“湖大造”科技

教育装备采购网 2016-06-30 10:39 围观383次

  给井盖装上“智慧大脑”,一旦异常自动报警?给商品配电子“身份证”,让假货无处遁形?手术中利用3D打印制作人工血管?这些曾经只在科幻电影里出现的画面在湖南大学科研工作者的手中成为现实,并开始渐渐走进生活。

  危险行业车辆有了“监护神”

  危化品运输中的安全事故能否主动避免?安全隐患能否提前发现?湖南大学电气与信息工程学院2010级博士生,湖南变化率信息技术有限公司总经理高坤研发的危险行业移动车辆监测系统,不仅可以全天候“不眨眼”地监控车辆,还可“火眼金睛”识别各种安全隐患。

  危险行业移动车辆监测系统结合了危险品检测技术和视频监控技术,通过无线远程检测仪和视频监控系统,管理中心能在电子地图上清晰、实时地了解车辆所处位置和车上图像,以及危险化学物质的浓度信息,实现生产数据、视频图像实时采集、存储、定时上传、信息查询、统计等功能。一旦发生毒气泄漏或交通事故等危险情况,气体检测仪能自动报警,监控中心可联络警务、急救等单位,根据当时的位置信息、图片和视频及时了解情况并启动应急措施。

  该系统目前已在湘潭恒欣实业、湖南金能科技、河北诺克特化工等企业试用,效果良好。

  智慧井盖防马路“陷阱”

  近年来,“井盖吞人”事件不时成为舆论热点。而高坤及其团队研发的数字化安全井盖监控系统就有效避免了马路“陷阱”伤人。

  该系统选用带远程通讯功能的井盖控制器,监控系统通过无线通讯方式实现监控中心对各井口状态的实时监控。一旦出现非法开启,井盖控制器发出实时警报传给监控中心,监控中心接警后立即将相关信息显示于监控计算机显示屏,并提醒值班人员维护,有效防止因井盖丢失、消防设施残缺、地下空间隐患等可能造成的安全事故。

  此外,系统还将城市井盖进行定位、编码,通过城市管理监督员全天候不间断巡查,不仅可以及时发现并上报各种事件信息,还可以在很短时间内完成对某类城市管理对象的专项普查,在监控中心实现对各井口的布防、撤防,方便维护、检修,为维护城市公共安全提供了可靠保障。

  目前,高坤正与长沙天心区、徐州、成都、武汉、厦门等地政府部门洽谈合作。也许不久之后,在我们行走的路上就将看到“上岗”的“智慧井盖”。

  防伪“身份证”助力打假

  害怕买到假货?防伪查验不方便?由湖南大学科技园与信息科学工程学院共同研制的防伪溯源认证系统,为商品制作了一种独特加密的“身份证”,让天下无假可逃。

  该系统原理看上去并不新奇——给商品生成防伪证书,用户只需在手机等终端设备上安装一个软件客户端,即可识假辨假。但系统却暗含多重“机关”。

  防伪证书是第一重“机关”,主要包括防伪环形码、防伪标签芯片。伪环形码用多个同心圆环表示一个数字字母串,经加密转换成二进制位串,由此确定环码层数与每层个数,从而提高防伪度。防伪标签芯片避免了攻击者通过改变环境温度和电压、SEM扫描等技术获得产品内部传输密钥的隐患。即使芯片遭到攻击,快速的擦除逻辑能够瞬间清除敏感数据,保护防伪信息的安全。

  若防伪证书被破坏,系统会启动第二重“机关”,通过后台监测更新数字防伪标签内容,并与数据库里相应记录同步,从而免受防伪标签复制的攻击。

  在系统后台认证商品编码前,会首先验证采集商品编码的标签阅读器的合法性,只信任合法标签阅读器的数据,这就是第三重“机关”。

  “该系统已具体服务于湖南省衡阳市地方税务局、湖南长城信息金融设备有限责任公司、湖南味菇坊生物科技有限公司等单位。”正在湖南大学攻读博士学位的叶钰介绍,生猪溯源追溯系统已全面应用于长沙市红星屠宰场等三大生猪屠宰场,并将推广到长沙市37个大型生猪养殖场,200多个生猪养殖基地。

  目前,该系统已具备年服务大型商品生产企业20家的能力,累计销售收入已过千万。

  血管也能“私人定制”

  随着3D打印技术的不断成熟,生物3D打印开始走向手术台,但利用3D打印制作血管组织,却并不多见。

  然而随着人们生活水平的提高,冠心病及其他部位的血管阻塞性病变已成为威胁我国公众健康的重要疾病,血管材料需求量越来越大。但目前临床医学上所用移植血管大部分取自患者本体,来源有限,远不能满足临床需求,人工血管成为必要的解决方案。

  湖南大学生物学院老师谭志凯带领学生研制的生物三维打印机,以聚乳酸/聚己内酯(PLA/PCL)为代表的生物高分子为原材料,并实现快速成型三维实体。该仪器可以快速制备以小口径人工血管为代表的生物组织,也可以通过与患者CT和MRI扫描获得的影像学数据融合,为临床制备医学分析模型。

  有了该技术的辅助,医生设计手术时不再凭空想象,手术时更稳定和精准。也可以为患者“私人定制”,打印出所需要的人体个性化“零部件”,或进行模拟手术等。

  谭志凯表示,这项技术不仅限于打印人造血管,还可以作为一个“工具箱”,选择不同的材料、几何体和大小,用于制造多种人体组织或器官,未来在医学上的应用前景非常广阔。

来源:湖南大学新闻网 作者:李妍蓉 责任编辑:荔枝 我要投稿
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