【CAC 2018分论坛】专题论坛：智能检测技术与仪器

2018 年 11 月 23 日 中国自动化学会

中国自动化大会是由中国自动化学会主办的国内最高层次的自动化、信息与智能科学领域的大型综合性学术会议，2018年中国自动化大会（CAC2018）的主题为“自动化创造智慧社会”，大会将于2018年11月30日至12月2日在西安召开。本次大会由西安交通大学承办。

CAC 2018将为全球自动化、信息与智能科学领域的专家学者和产业界的同仁展示创新成果、展望未来发展的高端学术平台，加强不同学科领域的交叉融合，引领自动化、信息、智能科学与技术的发展。

今天为大家介绍的是CAC 2018专题论坛：智能检测技术与仪器的背景，及相应的两位论坛主席与七位报告专家。

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专题背景

一切科学的发现、社会及生产过程的高效、稳定运行，均依赖于对研究对象及生产过程的本质特征及表现特性的准确获取和表征。随着智能化技术的发展，作为科学研究与生产过程信息来源的手段，检测技术与仪器的发展和水平，直接影响对生产过程的监视、控制和管理的能力，对保障生产过程的安全稳定运行、提高产品质量和生产效益、降低能源消耗、减少污染排放、保护环境等具有重要的作用，是当今社会发展中需要大力提高能力建设的重要方向。

2018年中国自动化大会将邀请国内从事智能检测技术与仪器研究领域的专家、学者，以专题报告的方式，介绍智能检测技术与仪器的最新研究与发展。

论坛主席及报告专家

论坛主席

论坛主席简介：谢胜利，广东工业大学教授，国家杰出青年基金获得者、国家自然科学二等奖第1完成人、教育部国际合作联合实验室主任、教育部创新团队学科带头人。长期从事盲信号分离理论研究，取得了多项原创性理论成果：证明了盲信号处理领域的Stone猜想；建立了聚类分析类别数目K值估计的新理论；完善了自适应欠定盲分离方法的严格理论基础。注重盲分离理论成果在物联网领域的应用转化：研制了基于盲分离理论的胎心电仪，填补国内外无损胎儿监护仪器的空白；研发了基于几何盲信号分离技术的铁路临时限速预警系统，实现车-道-局信息协同，提高临时限速区段运行的安全性。获得授权国家发明专利62件、海外发明专利8件，牵头制定国家标准3项、地方标准2项。2014年开始带领团队从事盲信号分离和压缩感知在深度分辨散斑干涉的复合材料内部体应变场超分辨透视检测的应用研究，并研制了波长扫描干涉和相对对照谱域相干层析原型系统，在Optics Express等高水平期刊上发表一系列论文，授权发明专利6件。

论坛主席简介：董峰，天津大学电气自动化与信息工程学院教授/博士生导师。国务院学位委员会控制科学与工程学科评议组成员；国际工业过程层析成像技术学会（ISIPT）副理事长；中国计量测试学会理事，多相流测试专业委员会副主任；中国仪器仪表学会理事，节能应用技术分会副理事长，产品信息工作委员会副主任；中国工程热物理学会多相流专业委员会委员；全国工业过程测量和控制标准化技术委员会（SAC/TC124）委员；《Flow Measurement and Instrumentation》编委，《自动化学报》编委，《仪器仪表用户》编委会主任。

主要从事“检测技术与自动化装置”方向研究。主持完成国家及省部级和国际、国内合作项目40余项；发表学术论文400余篇；申请、授权国家发明专利70余项；获“天津市自然科学二、三等奖”各1项、“中国仪器仪表学会科学技术创新奖”1项。

报告专家简介

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12月1日下午报告专家

报告专家简介：谢胜利，广东工业大学教授，国家杰出青年基金获得者、国家自然科学二等奖第1完成人、教育部国际合作联合实验室主任、教育部创新团队学科带头人。长期从事盲信号分离理论研究，取得了多项原创性理论成果：证明了盲信号处理领域的Stone猜想；建立了聚类分析类别数目K值估计的新理论；完善了自适应欠定盲分离方法的严格理论基础。注重盲分离理论成果在物联网领域的应用转化：研制了基于盲分离理论的胎心电仪，填补国内外无损胎儿监护仪器的空白；研发了基于几何盲信号分离技术的铁路临时限速预警系统，实现车-道-局信息协同，提高临时限速区段运行的安全性。获得授权国家发明专利62件、海外发明专利8件，牵头制定国家标准3项、地方标准2项。2014年开始带领团队从事盲信号分离和压缩感知在深度分辨散斑干涉的复合材料内部体应变场超分辨透视检测的应用研究，并研制了波长扫描干涉和相对对照谱域相干层析原型系统，在Optics Express等高水平期刊上发表一系列论文，授权发明专利6件。

报告题目：基于盲分离的复合材料内部体应变场超分辨透视检测及装置

报告摘要：树脂复合材料具有高强度、耐高温和低密度等优点，被广泛应用于飞行器等先进设备的承力构件中。为保证树脂复合材料的使用安全性，需要通过对其内部的体应变场进行高精度检测，研究其在不同荷载作用下的力学性能。树脂复合材料内部层间间距一般可小至微米级别且结构呈现各向异性，光学干涉是目前检测精度最高的方法。但是，干涉光源的光谱范围存在物理限制，导致深度分辨率为亚毫米级别，无法分辨出复合材料内部各个界面层；各向异性使得树脂复合材料内部的测量信号完全淹没于相干噪声，带来内部信号检测困难问题。本报告将单通道检测的干涉信号建模为多通道盲分离模型，突破光谱范围物理限制，分离测量信号和相干噪声；并搭建了基于该盲分离模型的波长扫描干涉检测装置，测量分辨率突破至5μm，测量信噪比得到大幅度提升，为树脂复合材料内部的力学性能实验研究奠定理论和技术基础。

报告专家简介：卢革宇，男，1963年8月生，工学博士、教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者、教育部创新团队带头人，吉林大学电子科学与工程学院院长，吉林大学学术委员会副主任委员。长期从事传感器、先进电子信息材料和物联网的教学与科研工作。作为国际化学传感器领域的知名学者，既有在世界知名研究室从事基础研究的经历，又有在世界500强企业开展产品研发的经验。作为项目负责人主持了包括国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家杰出青年科学基金、重点项目、重点国际合作项目、科技部“863”项目和教育创新团队等各类项目20余项。在新型气体传感器构建、实用化传感器开发、纳米传感材料设计与制备、高性能传感系统构筑以及环境/安全监测仪器研制等方面取得一些原创性的成果和具有重要价值的应用成果。发表SCI检索论文300余篇，SCI他引5000余次，H因子为46；申请国际发明专利6项，授权1项；授权国家发明专利24项。获得包括吉林省科学技术一等奖（第一获奖人）在内的6项奖励。

报告题目：物联网时代的气体传感器

报告专家简介：刘文中，华中科技大学自动化学院测量科学与仪器系主任、教授/博导，湖北省图像/视频处理与智能控制国合基地负责人。德国布伦瑞克工业大学（TU Braunschweig）任访问学者。曾获得2015年湖北省技术发明一等奖与日内瓦发明展银奖。长期从事超高分辨率磁纳米温度成像、纳秒级高速温度测量技术等领域的研究工作。研究方向为非侵入式磁纳米精密温度成像理论与仪器研发、非傅立叶传热学中的快速温度（热冲击波）测量等。获美国发明专利5 项，日本发明专利1项，欧洲专利1项，中国发明专利授权15项。

报告题目：温度成像——未来的超高分辨率纳米磁学医学影像方法

报告摘要：微米量级的高分辨率、高灵敏度活体内细胞尺度远程成像，可望实现细胞原位测量，使活体生物学研究推进到细胞尺度，属医学、物理与信息的交叉前沿，是揭开对肿瘤演进和诊疗的可视化研究、形成对恶性肿瘤本质的新认识过程中的最具挑战的技术难点之一。为突破毫米分辨率瓶颈，项目团队将超顺磁频移与饱和梯度场概念引入磁共振成像。磁共振波谱被认为异常的强磁粒子（磁纳米粒子，MNP），其顺磁位移与MNP浓度线性相关。MNP静场下磁矩超出氢核4-6个数量级，恰好弥补尺度效应带来的信号衰减。同时，借用MPI饱和梯度场思路，将MRI梯度场提高到5T/m，相当于把MRI系统中10mT/m量级的梯度场放大了近3个数量级。

报告专家简介：黄志尧，1990年7月浙江大学化工系 “生产过程自动化（化自）”专业学士学位。1993年3月浙江大学化工系“自动化仪表与装置”硕士学位。1995年6月浙江大学化工系“工业自动化”博士学位。1995年7月至1997年9月在浙江大学化工系仪表教研室工作。1997年9月至今，在浙江大学控制科学与工程学院工作。2001年升教授，2002年批准为博士研究生导师。一直从事“检测技术与自动化装置”方面的教学和科研工作。主要研究领域为过程检测，过程信息处理与软测量，两相/多相流检测，过程层析成像，自动化仪表，机器人智能感知与自动控制装置等。现为浙江大学智能感知与检测研究所所长。主要学术兼职有：仪器仪表学会理事，电子学会/仪器仪表学会电子测量与仪器分会副主任委员，计量测试学会多相流测试专业委员会副主任委员兼秘书长等。

报告题目：非接触式流体参数电学测量新方法

报告摘要：作为一种新型的流体电导测量方法，非接触式电导测量（Contactless Conductivity Detection, CCD，也常称为电容耦合式电导测量C4D）技术克服了传统接触式电导测量存在的极化、电化学腐蚀、电极沾污影响测量效果等问题，为寻求流体参数的非接触电学测量新方法提供了有效的途径。本报告主要介绍CCD技术近年来的研究进展、由CCD技术衍生发展出的流体非接触电阻抗测量（Contactless Impedance Detection, CID）技术、基于CCD的非接触式电阻层析成像（CCERT）技术和基于CID的非接触式电阻抗层析成像（CCEIT）技术等，并对相关技术的研究现状、目前存在的问题以及未来在解决流体参数测量方面的发展潜力等进行讨论。

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12月2日下午报告专家

报告专家简介：王超，天津大学电气自动化与信息工程学院副院长/教授，一直从事复杂流动系统的在线测量和分析的研究，作为负责人主持的项目主要包括国家自然科学基金重大仪器专项1项；国家自然科学基金项目4项等等；2018年获中国计量测试学会科学技术进步奖基础研究类一等奖1项，2017年获天津市科技进步二等奖1项，2014年获中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖，2012年获天津市青年科技奖，2010年获教育部新世纪优秀人才，等。现为中国仪器仪表学会传感器分会理事;中国计量测试学会多相流测试专业委员会委员。

教学方面，2018年获天津市教学成果一等奖， 2016年获中国自动化学会高等教育教学成果奖二等奖；2017年指导的博士生获中国仪器仪表学会“测量控制与仪器仪表领域全国优秀博士论文”。现为教育部自动化类专业教学指导委员会委员、中国自动化学会教学工作委员会委员。

报告题目：用于高固含率气液固三相流化床磁性催化剂分布检测的EMT系统

报告摘要：高固含率气液固三相流化床磁性催化剂分布的检测是一个挑战性的问题。电磁层析成像技术（EMT）为反应设备中磁性催化剂的分布监测提供了一种有效的解决方案，但目前已开发的EMT系统多用于电导率分布测量。本报告提出了一种新的用于磁导率分布重构的EMT系统，针对常规EMT系统使用线圈检测磁场为了获得高灵敏度，线圈尺寸较大，且与频率相关的问题，用TMR器件替代检测线圈，构建了新系统的灵敏度矩阵。设计了基于FPGA的EMT系统，实现了磁性催化剂分布的图像重建。

报告专家简介：吴美平，国防科技大学教授/博士生导师,智能科学学院院长，地理信息工程国家重点实验室客座教授，“计算机接口及控制系列课程”国家教学团队负责人，国家“万人计划”——科技创新领军人才，湖南省科技领军人才。担任教育部自动化专业教学指导委员会委员、自动化学会教育工作委员会副主任委员、惯性技术学会惯性仪表与元件专业委员会副主任委员/洛阳惯性技术学会副理事长、湖南省宇航学会副理事长、湖南省电子信息技术研究会副理事长。重点在军事智能无人系统技术、导航制导与控制技术、重力测量与探测技术等领域的开展人才培养与科学研究。出版学术专著5部/教材4部；获国家科技进步二等奖1项、中国自动化学会高等教育教学成果一等奖1项、军队教学成果二等奖1项。

报告题目：深海目标重力探测技术

报告摘要：深海目标探测是当前海洋领域的重大科学问题。报告首先分析当前深海目标探测手段存在的问题，再分析什么是重力探测技术以及涉及的目标重力梯度异常检测、极微弱信号检测与识别等关键技术，最后分析一种新型重力探测系统技术的研究进展。

报告专家简介：胡红利，男，1964生，博士，西安交通大学电气工程学院教授，博导，电力设备与电气绝缘国家重点实验室教授，中国机械工业教育协会仪器科学与技术教指委委员，中国仪器仪表学会传感器分会理事，期刊Journal of Flow Measurement and Instrumentation编委。长期从事检测技术的研究工作，包括传感器材料、器件、电路及系统网络的研发。测量参数包括过程参数、电参数、机械参数检测；应用领域包括工业过程和车辆、飞行器等设备；近十五年主要开展静电传感器/电容传感器ECT层析扫描技术及其在多相流测量中的应用研究。先后主持相关的“863”项目、自然科学基金项目、省工业攻关项目；先后参与973、支撑计划及重点研发计划项目和英国EPSRC项目的研究；目前还在进行电容传感器/静电传感器系统在飞机、风电、机泵状态监测及健康管理系统的应用；拥有专利技术十项，发表论文一百多篇。

报告题目：电容传感器在多相流检测中的应用

报告摘要：多相流参数检测对于电力、石化等工业过程优化、节能减排具有重要意义。电容传感器因其非侵入不干扰流场无磨损、无辐射、性能稳定可靠、不受粉尘高温环境影响而成为多相流参数检测技术的研究热点；本报告介绍了电容传感器在气力输送系统气固流检测中的应用现状、问题及解决思路，包括颗粒荷电及流动形态对测量的影响；介绍了电容传感器在气液流检测中的应用情况，包括高介电介质—水含量的测量技术，并展望了电容法气液流流速的测量前景。

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