貴州省計量測試院用科技創(chuàng)新敲開計量變革的“未來之門”

在科技高速發(fā)展和經(jīng)濟日益化的今天，計量被賦予新的內涵和使命，成為國家核心競爭力的重要標志之一。從衣食住行到經(jīng)濟建設，乃至國防外交，計量不僅是控制質量、提升質量、創(chuàng)造更高質量的基礎，也是經(jīng)濟運行、社會發(fā)展的保障。

貴州省計量測試院（以下簡稱貴州省計量院）作為該省大的計量技術機構，認真貫徹落實貴州省委、省政府人才強省和科教興省戰(zhàn)略，以《2013-2020計量發(fā)展規(guī)劃》為指導，始終聚焦前沿、發(fā)力前沿、突破前沿，為該省經(jīng)濟發(fā)展跑出加速度作出了積極貢獻。

加強軟硬件建設 優(yōu)化人才結構

為了持續(xù)提升計量檢校能力，貴州省計量院不斷加大軟硬件的投入力度，2016年以來，該院新購置設備280臺/套，投入資金1979.7萬元。與此同時，該院還將優(yōu)化人才結構作為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。在重視科技隊伍建設的同時，一方面廣泛開展科技人員上崗培訓，另一方面借助外腦，邀請量子計量專家、中國工程院院士高潔及專家到院指導，并與高潔院士簽訂院士特聘協(xié)議，經(jīng)貴州省科技廳和組織部批準建立了院士工作站。去年，該院院士工作站已順利通過貴州省科技廳的驗收。

此外，該院還引進兩名貴州省科技進步二等獎獲得者、兩名博士、數(shù)名碩士研究生組建了一支實力強勁的科研隊伍，以充分發(fā)揮科研團隊的創(chuàng)新能力。目前，該院107名在冊職工中，有正高職稱6人、副高職稱32人、中級職稱37人，博士兩人、碩士研究生18人、本科生72人。近3年，又引進供熱、供燃氣通風及空調工程等專業(yè)的碩士研究生6人。

該院積極舉辦學成歸來的年輕科技人員計量科技講座等活動，在全院營造學好計量、熱愛計量、探索計量的學術氛圍，培養(yǎng)了科技人員鉆研計量、奉獻計量的科學精神，全面提升科技人員的眼界、素質和能力。

加大投入力度 提升核心競爭力

近年來，貴州省計量院為了不斷提升核心競爭力，通過各種途徑持續(xù)加大研發(fā)投入力度。據(jù)統(tǒng)計，近年來，該院在科研方面投入經(jīng)費近1300萬元，其中自籌資金近1100萬元，承擔了省部級、省局等部門的科研項目20個。今年承擔貴州省科技廳項目兩個，爭取到該廳科研經(jīng)費150萬元，自籌經(jīng)費316.5萬元。該院重點圍繞貴州省能源資源、裝備制造、生態(tài)環(huán)境、特色食品醫(yī)藥以及工程質量、太赫茲技術應用、時頻授時應用等行業(yè)和領域的需求開展科技研發(fā)，尤其是在太赫茲光譜技術和可見光通信技術上取得了的成績，為該院科研成果的轉化樹立了*。

當前，國內太赫茲研究方興未艾，貴州省計量院與時俱進，準確把握精密測量技術科技發(fā)展趨勢，確定了太赫茲時域光譜檢測技術這一前沿科學研究方向。如何快速開展太赫茲光譜測量技術的研究，并且能夠實現(xiàn)產(chǎn)學研的緊密結合，成為擺在該院科研人員面前的首要難題。對此，該院研究人員通過大量的前期調研，針對貴州省的地方經(jīng)濟特色，結合該院的技術能力，將白酒、茶葉和中藥材質量控制中太赫茲光譜技術的應用作為切入點。

貴州省計量院利用太赫茲時域光譜這一新技術開展茶葉、白酒的質量檢測技術研究，很快獲得貴州省科技廳的支持，并被列為該廳社會發(fā)展重點項目——太赫茲新技術應用于快速檢測白酒、茶葉質量安全光譜儀器的研制，獲得50萬元研發(fā)資金。

貴州省計量院研發(fā)中心宋茂江博士告訴記者，經(jīng)過幾年的潛心研究，該院已成功研制出太赫茲時域光譜儀樣機兩套。研究成果已在貴州金沙窖酒酒業(yè)有限公司建立了示范基地，用于檢測白酒產(chǎn)品的質量安全，并在國家酒類及加工食品質檢中心和國家茶及茶制品質檢中心進行應用示范。在茶葉質量安全的應用方面，樣機能夠準確、快速、無損、無需接觸地對影響茶葉質量安全的成分實現(xiàn)定性定量檢測，檢測結果與質譜儀的檢測結果相符。該研究成果的使用，對提高茶葉、白酒質量安全的檢測效率、降低檢測成本有很大的促進作用。

此外，由該院自主研發(fā)的太赫茲光譜儀建立了貴州省不同產(chǎn)地的天麻、杜仲的太赫茲光譜庫，為地理標志產(chǎn)品大方天麻和遵義杜仲的質量控制提供了新的檢測技術。在研制太赫茲光譜儀樣機的過程中，該院還研發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權的鎖相放大器GZJL鎖相放大器。該產(chǎn)品性能與同類產(chǎn)品相當，集成了信號放大功能和信號采集功能，體積只有同類儀器的1/10，成本卻只有國外儀器的1/5，不僅實現(xiàn)了太赫茲光譜儀的便攜式、小型化和集成化，同時還大幅降低了設備費用。

基礎研究是科技創(chuàng)新的源頭。貴州省計量院的科研人員在進行應用研究的同時，還堅持不懈地從事太赫茲光譜分析技術的基礎性研究。為了揭示太赫茲光譜測量白酒中塑化劑含量的檢測原理，科研人員深入研究了乙醇-水-塑化劑溶液中酒精與塑化劑形的水合作用形式，及高濃度下酒精塑化劑與水合溶液的相互作用機制，為進一步研究多組分溶質水溶液的水合作用機理研究及組分濃度與水合作用關系的研究打下了基礎。該項目獲得國家自然科學基金青年基金項目《基于THz時域光譜技術的多溶質水溶液水合作用的研究》的資金支持。在此基礎上，該院成功研究出塑化劑定量檢測技術及光譜數(shù)據(jù)處理算法，初步實現(xiàn)了白酒中塑化劑含量的快速判別。與此同時，在茶葉和中藥材的太赫茲光譜基礎研究中取得了重要進展，在上獲得了塑兒茶素、多種農殘的特征指紋譜，并采用相關理論研究對實驗結果進行了驗證。

太赫茲光譜技術若要在食品檢測領域得到實際應用，提高樣品的檢測限是前提，但痕量樣品的準確檢測卻是一個世界性的難題。面對這道難題，貴州計量人以敢于碰硬的精神，迎難而上，提出了將微流體分析技術與太赫茲光譜技術相結合的檢測技術作為新的攻關課題。該院系統(tǒng)研究太赫茲光譜薄膜傳感的測量理論和光譜數(shù)據(jù)處理方法，建立痕量液體樣品的定量分析模型，使得太赫茲光譜技術能夠真正成為一種快速、準確可靠的分析方法。

目前，通過該院科研人員堅持不懈的努力，在太赫茲研究方面該院共獲得國家科研項目3項，省部級科研項目3項；共發(fā)表論文20余篇，其中SCI論文11篇，EI論文3篇，中文核心期刊論文5篇；

貴州省計量院在可見光通信技術方面的研發(fā)也取得了可喜的成績。該項技術是指采用可見光作為信息載體，在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。它利用發(fā)光二極管等可見光光源發(fā)出的肉眼察覺不到的變化來傳輸信息。在提供照明的同時無線傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)綠色照明和通信的雙重功能。由于可見光通信（VLC）既不受射頻干擾又不會對測量儀器產(chǎn)生干擾，且信息安全性和生物安全性高，因此計量測試自動化領域是VLC技術理想的應用場合之一。

貴州省計量院早在2013年就對可見光通信技術開展應用研究，同年以可見光通信（VLC）在計量測試無線數(shù)據(jù)采集上的應用研究向原質檢總局申報科技計劃項目并立項。2015年通過驗收。項目通過對可見光通信技術（VLC）的應用研究，結合計量測試數(shù)據(jù)采集的特點，成功實現(xiàn)了對計量測試儀器數(shù)據(jù)的VLC無線數(shù)據(jù)采集，并在該院研發(fā)中心實驗室利用多只普通LED柵格照明燈搭建了試驗研究系統(tǒng)。項目從先進性、可靠性和實用性的方向出發(fā)，在可見光通信信號的調制解調、分配傳輸、發(fā)射接收和儀器數(shù)據(jù)采集技術等方面進行了大量的研究實驗和技術創(chuàng)新，達到了預期目的。

與此同時，為更好地滿足實際應用需求，提高系統(tǒng)的通用性和靈活性，該院研發(fā)中心對可見光通信技術進行了升級改造。在進一步提高可見光通信速率的基礎上，將可見光通信技術與以太網(wǎng)通信技術進行有機整合，完成了VLC網(wǎng)絡接口、新型高速驅動、高靈敏度均衡接收等電路研制，解決了時延、同步、閃爍等諸多技術關鍵問題。該技術無線數(shù)據(jù)采集、傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)，增強了系統(tǒng)的易用性和可擴展性。系統(tǒng)除可采集計量測試數(shù)據(jù)外，還可實現(xiàn)音頻、視頻數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)文件等的傳輸，能滿足多種條件下計量測試數(shù)據(jù)的無線自動采集需求?？梢姽馔ㄐ偶夹g與以太網(wǎng)通信技術的深度融合，充分利用了兩者的技術優(yōu)勢，在空間無線傳輸上，采用的可見光通信技術具有傳統(tǒng)射頻通信技術無法取代的優(yōu)異的電磁兼容特性、生物安全性和信息安全性。在有線傳輸方面，采用已廣泛應用的以太網(wǎng)通信技術，使得系統(tǒng)的構建更加快捷、。此系統(tǒng)具有技術先進、實用性強、應用靈活性和擴展性好的特點，在計量測試、工業(yè)、商業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、射頻輻射敏感和信息安全等領域具有廣泛的應用前景。

發(fā)揮技術優(yōu)勢 不斷創(chuàng)新發(fā)展

2019年世界計量日的主題是“單位制——根本性飛躍”。從更廣泛的角度來看，計量學作為一門測量科學，在科學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新、工業(yè)制造和貿易，改善生活質量，以及保護環(huán)境等方面都將發(fā)揮著核心的作用。在過去的40年，貴州省計量院肩負著社會公用計量標準，涵蓋了幾何量、溫度、光學、無線電、力學、電學、時間頻率、理化、電離輻射、聲學類計量專業(yè)，以及授權開展計量檢定、計量校準，商品量/商品包裝計量檢驗，CNAS認可的校準，參數(shù)計量認證項目等繁重的任務，創(chuàng)造了一個又一個的奇跡。今天，作為貴州省計量工作的主力軍，該院將適應新形勢、搶抓新機遇，打好“技術牌”、念好“服務經(jīng)”，切實幫助百姓和企業(yè)解決計量問題，用計量助推創(chuàng)新發(fā)展、綠色發(fā)展、質量發(fā)展、民生發(fā)展，推動計量在服務高質量發(fā)展、創(chuàng)造生活中發(fā)揮更大的作用。同時該院還將不斷提升計量科技創(chuàng)新能力，大膽探索計量發(fā)展改革路徑，切實做好計量工作，加快構建“大計量”工作格局，積極融入計量量子化變革潮流，努力為貴州省計量事業(yè)發(fā)展貢獻智慧和心血。

“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”。秉持科學探索無止境的理念，貴州計量人必將在新的歷史時期行穩(wěn)致遠，以求實、務實的作風去敲開計量變革的“未來之門”。

貴州省計量測試院用科技創(chuàng)新敲開計量變革的“未來之門”