李剑超
人工智能可以观察过程工业的化学信息
2022-3-14 17:56
阅读:789

    2021年,由美国麻省理工学院、陕西师范大学共同研发了一类“化学机器视觉“(Chemical Computer Vision,ab. ChV)技术,它算是近年来面向物质组分及效应指标分析的一类新型通用智能感知技术。

    ChV技术基于效应卷积光谱成像的机器视觉检测原理,可在短时间内大规模获取物质的高通量多维度信息;该技术通过“卷积光谱感知硬件+人工智能架构+云端算法平台”的物联网全环节技术路线,将流程工业中繁琐、昂贵、耗时的生产数据获取和分析过程,转化成为一种“轻设备、微操作和重云端计算”的物质检验检测新模式。在ChV技术衍生出的智能卷积光谱设备基础上,将待测样品中的物质信息在短时间内激发转化成大数量级的二维全息图谱信息;这些信息可提供给云端物联网,训练好的网络模型可迅速完成样品的物质信息提取,从而完成待测样品全维度检测,实时高密度输出样品相应的控制信息或分析报告数据。

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    技术优势归纳为如下几点:

1、通用性强:可满足石油、化工、药物、食品、环保等多种流程工业领域的物质检验检测需求。

2、检测成本低:可将传统检测系统的建设和运营成本降低为原来的1/5至1/10,核心传感器件成本降低为1/200。

3、数据产生速率高和维度高:相较于传统的分钟级及小时级别的总检测时耗,ChV技术可实现亚秒级的检测;获得数据信息丰富,并可实现物质指标的实时、全指标、连续监测。

4、操作简单:数据标准化程度高,无需对样品预处理,可采用原样测定,操作简单。

                                                   ChV 技术的部分应用领域  

典型工业过程

技术改造

白酒、葡萄酒、啤酒酿造

工艺实时控制 智能调酒 成份分析 成分均一性 伪劣假冒速检

石化基础原料、合成原料生产

秒级在线反应连续监测、成分分析、智能升级

电镀加工

电镀液实时组分监测与自动连续调配

医药合成中间料液、注射液

秒级在线反应连续监测、药品及药包材成分分析、一致性评价、原料药杂质、流程智能升级

中成药生产

复杂组分精准智能调控、提升成分均一性

化学品合成、试剂合成及原料制备(高纯试剂、生物工程用试剂、临床诊断试剂、有机合成试剂)

连续差异性指示、秒级在线反应连续监测、成分分析

食用油(玉米油、花生油、豆油、菜籽油 橄榄油等)生产

在线智能配比连续智能调控、特定组分监测、产品逆向分析、品质超快速检测

变压器油

大中小型变压器长期在线监测、智能无人监测、产品升级

市政供水全系统、 饮用水

特定组分高效分析与控制、源头污染风险实时智慧监测

纺织印染工艺

秒级工艺在线连续监测、成分分析、智能升级

肥料制造(化肥生产、液态肥生产)

生产工艺智能控制、有效组分精准调控

化学农药制造

基于组分的反应过程精准调控,组分快速测定

油品合成制造(润滑油、柴油、汽油、液压油、防锈油、变压器油、润滑酯、机油)

秒级工艺在线连续监测、成分分析、智能升级

污水处理及其再生利用

特定污染组分的超快速测定,污水厂处理流程的智能化升级

味精、酒精、氨基酸等生物合成

发酵反应节点的智能控制,特定组分的超快速测定

染料制造(活性染料、分散染料、还原染料合成)

秒级工艺在线连续监测、成分分析、智能升级

日用化学产品制造(洗涤剂、清洗剂、护肤用品、香味剂、除臭剂、驱虫剂等)

在线智能配比连续智能调控、特定组分监测、产品逆向分析、品质超快速检测

精细化学品合成(清洗剂、表面处理剂、水处理助剂、食品添加剂、电子化学品)

秒级工艺在线连续监测、成分分析、智能升级


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