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5G智慧急救協(xié)同平臺既可滿足市縣級地區(qū)本地社區(qū)120急救、本地二級醫(yī)院120轉(zhuǎn)運以及外地市120急救轉(zhuǎn)運的急救需求，又具備充分擴展性，下一步面向全省。平臺可對接現(xiàn)有120急救指揮調(diào)度中心系統(tǒng)，利用5G實現(xiàn)急救車與院內(nèi)專科中心互聯(lián)互通，支撐急救現(xiàn)場、基層醫(yī)院、院前急救、院內(nèi)急診、重癥監(jiān)護和專科救治等多方緊密協(xié)作，應(yīng)用模式如下圖所示。   胸痛中心作為省急性心肌梗死救治網(wǎng)絡(luò)的核心，已形成較為完善的院前急救和院內(nèi)急救網(wǎng)絡(luò)，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建快速、高效、全覆蓋的急危重癥醫(yī)療救治體系，實現(xiàn)五大中心信息化平臺建設(shè)。平臺的區(qū)域急救協(xié)作過程，分別通過急救轉(zhuǎn)運時間軸和急救醫(yī)療時間軸進行服務(wù)監(jiān)管和持續(xù)改進，從患者現(xiàn)場呼救第一時間開始，通過急救轉(zhuǎn)運時間軸，監(jiān)控多部門協(xié)作的資源調(diào)度和急救轉(zhuǎn)運效率。從患者首次醫(yī)療接觸時間開始，通過急診急救醫(yī)療時間軸，監(jiān)控急診急救醫(yī)聯(lián)體的多學(xué)科協(xié)作環(huán)境下，急危重癥醫(yī)療業(yè)務(wù)協(xié)同效率和臨床服務(wù)質(zhì)量。平臺對接各國家專科上報系統(tǒng)，實現(xiàn)質(zhì)控數(shù)據(jù)自動上報。 平臺整體拓撲如下圖所示： 利用5G技術(shù)連結(jié)成網(wǎng)，以醫(yī)院為中心，實現(xiàn)院前急救與醫(yī)院內(nèi)搶救無縫銜接、分級救治和協(xié)同救治并舉，創(chuàng)建國內(nèi)領(lǐng)先的區(qū)域急危重癥智慧化急救平臺，建立涵蓋胸痛、卒中、創(chuàng)傷、高危孕產(chǎn)婦、新生兒救治和醫(yī)院急診重癥的急救網(wǎng)絡(luò)。實現(xiàn)各級醫(yī)療機構(gòu)在同一平臺上急救信息共享，開展協(xié)同救治、實時質(zhì)控，提高急救的效率、質(zhì)量、救治效果。 逐步建成本區(qū)域智慧急救信息化云平臺、數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)；由我院牽頭，建設(shè)胸痛中心、卒中中心、創(chuàng)傷救治中心、逐步覆蓋危重孕產(chǎn)婦救治中心、新生兒救治中心；提升甘肅省區(qū)域各救治醫(yī)院信息化水平、信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同能力；將優(yōu)勢醫(yī)療資源下沉到基層和急救第一現(xiàn)場，改善和優(yōu)化醫(yī)療資源配置；實現(xiàn)院前急救和院內(nèi)搶救無縫銜接，合理配置和利用急救資源，規(guī)范急救流程；建立實時質(zhì)控體系，升級改造救護車，實現(xiàn)急救中心、急救車輛、救治醫(yī)院和救治中心以及衛(wèi)健委信息互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)協(xié)同；建設(shè)急救電子地圖，并利用新一代無線寬帶通信（5G）、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)遠程急救與應(yīng)急指導(dǎo)，院內(nèi)外信息的無縫對接；建立音視頻會診系統(tǒng)、移動協(xié)同應(yīng)用，以急病要急、慢病要準為指導(dǎo)思想，提高患者救治成功率。 通過院前急救、院內(nèi)搶救、院后隨訪無縫銜接、分級救治和協(xié)同救治并舉，實現(xiàn)如下目標： 1、區(qū)域急救醫(yī)療資源統(tǒng)一應(yīng)用 在院內(nèi)急診規(guī)范化預(yù)檢分診和院前急救轉(zhuǎn)運全過程監(jiān)控的基礎(chǔ)上，建立覆蓋每臺急救車、每個網(wǎng)絡(luò)醫(yī)院的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和實時上報機制，形成急診急救資源動態(tài)電子地圖，提高急救醫(yī)療服務(wù)體系運行的透明度，實現(xiàn)醫(yī)療資源最優(yōu)配置和患者轉(zhuǎn)運治療方案最佳選擇。 2、院前急救戰(zhàn)線前移與院內(nèi)救治的無縫銜接 改變原有的院前轉(zhuǎn)運和院內(nèi)交接串行的銜接模式，通過院前病情評估分診和預(yù)報、遠程心電診斷、遠程影像診斷、轉(zhuǎn)運過程中的遠程監(jiān)護和實時音視頻遠程指導(dǎo)、院內(nèi)醫(yī)護端移動協(xié)同應(yīng)用等方式，實現(xiàn)院內(nèi)專科救治戰(zhàn)線向院前前移，最大程度壓縮急救時間延遲。 3、院內(nèi)急診多病區(qū)精細化和規(guī)范化管理 通過規(guī)范化的預(yù)檢分診，實現(xiàn)急診患者分級分區(qū)有序管理，最大程度減少搶救、留觀區(qū)患者與家屬的無效移動；通過智慧急救平臺，實現(xiàn)紅黃綠區(qū)快速流轉(zhuǎn)和統(tǒng)一管理，支撐以急危重癥患者為中心進行急救的全程跟蹤和閉環(huán)管理。 通過優(yōu)化收費模式，科學(xué)核算服務(wù)成本，引導(dǎo)公眾合理急救需求。 4、實現(xiàn)多學(xué)科高效協(xié)作與綠色通道，壓縮搶救時間 根據(jù)規(guī)范化的急救路徑自動采集診療過程數(shù)據(jù)，進行綠色通道醫(yī)療行為監(jiān)控，通過觸發(fā)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上的預(yù)報提醒和會診通知，將串行步驟并行化，并加強多學(xué)科信息共享和團隊協(xié)作，自動統(tǒng)計綠色通道運營指標，不斷提高綠色通道運行效率，縮短患者救治時間。 5、急危重癥臨床決策支持與服務(wù)質(zhì)量持續(xù)改進 通過可擴展的、全程覆蓋完整危重救治鏈的質(zhì)控平臺，將多種病種的臨床急救指南固化為標準的程序和規(guī)則，在對醫(yī)護人員正常工作最小干預(yù)的前提下進行實時數(shù)據(jù)采集，將臨床質(zhì)量控制與臨床決策支持高度融合，支撐流程的持續(xù)改進和急救醫(yī)學(xué)服務(wù)的均質(zhì)化。 6、心腦血管等急危重癥的分級診療和綜合防治 將急診急救與慢病管理相結(jié)合，打通高危人群篩查、健康管理、院前急救、院內(nèi)急診、專科救治和院后康復(fù)的閉環(huán)流程，以胸痛、卒中高危人群為重點，建立健全基層首診、雙向轉(zhuǎn)診、急慢分治、上下聯(lián)動的分級診療體系。 7、急診急救遠程教育和公眾急救知識普及 通過移動互聯(lián)網(wǎng)和遠程音視頻技術(shù)，開展急救醫(yī)護人員和志愿者的技術(shù)培訓(xùn)，開展公眾急危重癥預(yù)防與急救知識的普及和教育，提升全民公共安全意識和自救互救能力，推動社會化和標準化兼?zhèn)洹⑷駞⑴c的“大急救”。 8、采用微服務(wù)架構(gòu)，適用區(qū)域智慧急救模式，踐行“時間即生命” 平臺采用微服務(wù)架構(gòu)，既提供基于PC的WEB應(yīng)用，又提供移動APP應(yīng)用，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集中存儲，充分利用云端的優(yōu)勢，隨數(shù)據(jù)量和業(yè)務(wù)量的增長可橫向擴充。B/S架構(gòu)保證了平臺部署快捷方便，低運維成本。平臺還利用業(yè)務(wù)集成網(wǎng)關(guān)，便捷、靈活的對接各醫(yī)療設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、周邊相關(guān)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，既能使平臺閉環(huán)有效運轉(zhuǎn)，又能讓平臺順暢融入整個醫(yī)院信息化環(huán)境，避免信息孤島與煙囪式應(yīng)用，充分體現(xiàn)“端”+“云”的應(yīng)用架構(gòu)優(yōu)勢。 利用平臺，可有效縮短急診胸痛、卒中、創(chuàng)傷等患者的救治時間，體現(xiàn)了“時間即生命”的救治理念。院前由隨車醫(yī)生及遠程會診專家與患者家屬交代病情及可能的治療方案，使患者及家屬有一個心理承受過程，在需要行急診PCI時簽署知情同意書所需時間也相應(yīng)縮短。將所有可能造成急救時間窗延誤的情況降到最低，從而提高了胸痛患者的搶救成功率，并提高了患者家屬的滿意度，獲得良好的社會效果。 9、患者精準定位，時間自動采集，確保質(zhì)控時間點真實性 項目采用超寬帶（UltraWideBand，UWB）技術(shù)、替代傳統(tǒng)手工填寫的方式，自動無感地記錄五大中心時間管理表所要求的救治環(huán)節(jié)及時間、時長。監(jiān)控急救病人的流向、到達/離開關(guān)鍵節(jié)點的時間、可視化的全流程時間軸、歷史軌跡查詢和回放，使急診綠色通道患者得到及時、規(guī)范、高效的救治服務(wù)。 時間節(jié)點明細表準確記錄采集每一位急診患者信息、入院方式、到院時間、到達急診時間、離開急診時間、到達手術(shù)室時間、離開手術(shù)室時間等明細內(nèi)容。并生成時間節(jié)點明細表。改變記錄不及時、時間不準確、急診數(shù)據(jù)信服力不足、浪費人力、不便管理等情況。 平臺采用的超寬帶（UltraWideBand，UWB）技術(shù)是一種無線載波通信技術(shù)，采用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，該技術(shù)具有系統(tǒng)復(fù)雜度低，發(fā)射信號功率譜密度低，對信道衰落不敏感，截獲能力低，定位精度高等優(yōu)點。  

1 研究背景 1.1 高壓力、大直徑和高可靠性的非金屬壓力管道需求迫切 管道作為五大運輸方式之一，是輸送石油、天然氣、飲用水等重要能源和資源的主要手段，對國民經(jīng)濟的發(fā)展和穩(wěn)定至關(guān)重要，被稱為國民經(jīng)濟的“生命線”。我國壓力管道發(fā)展迅猛，應(yīng)用規(guī)模不斷增大，在石油、天然氣和飲用水輸送等重大工程建設(shè)中發(fā)揮了不可替代的作用。在油氣領(lǐng)域，國內(nèi)油氣管道已形成縱橫東西、貫通南北、連接海外的管道輸送網(wǎng)絡(luò)。目前我國的原油管道1.9×104km，成品油管道2×104km，天然氣干線管道4.8×104km，油氣管道的總長度穩(wěn)居全球前五名。以西氣東輸三線為例，其西起新疆霍爾果斯，東至福建省福州市，全長5220km，設(shè)計年輸量3×1010m3。此外，油田集輸管網(wǎng)和城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的管道長度已達到數(shù)十萬公里，且仍在不斷增長，成為油氣管道重要組成部分。在水資源輸送領(lǐng)域，為解決我國的水資源時空分布不均問題，我國已經(jīng)實施了多項跨流域、跨地區(qū)的長距離管道輸水工程，如南水北調(diào)工程、廣東省的“東深引水工程”和“西江引水工程”、天津的“引灤入津工程”和山東的“引黃濟青工程”。以南水北調(diào)中線工程為例，年均輸送生活、工業(yè)用水6.4×1010m3，農(nóng)業(yè)用水3×1010m3，供水范圍內(nèi)總面積15.5萬平方千米，惠及沿線6000萬人口。 以聚乙烯及其增強復(fù)合管為代表的非金壓力屬管道具有耐腐蝕、抗震、柔性好、壽命長等優(yōu)勢，在越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域替代金屬管道，成為世界各國競先研發(fā)的未來管道發(fā)展方向。全球非金屬管道的年均增速約5.9%，我國聚乙烯管道年平均增速更是達15%。 隨著聚乙烯及其增強復(fù)合管的不斷發(fā)展，其在燃氣和輸水等領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴展。在燃氣領(lǐng)域，在燃氣領(lǐng)域，美國、英國、丹麥等的城市燃氣管道中聚乙烯管應(yīng)用比例均接近100%，而我國新鋪設(shè)的中低壓城市燃氣管90%以上采用聚乙烯管材。在輸水領(lǐng)域，我國城市建筑排水管道85%采用塑料管，城市排水管道的塑料管使用量達到50%，城市供水管道（DN400mm以下）80%采用塑料管，村鎮(zhèn)供水管道90%采用塑料管，逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。目前，多數(shù)國家已經(jīng)在燃氣和給水領(lǐng)域選擇聚乙烯管逐漸替代金屬管道，實現(xiàn)以塑代鋼。 近年來，非金屬壓力管道逐漸在更高壓力、更大直徑和更高安全性要求的油氣集輸、核電冷卻水輸送等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。如在油田的油氣集輸及開采領(lǐng)域，用于油氣田注水的非金屬壓力管道（直徑50-75mm），工作壓力已經(jīng)達到32MPa；用于油田站內(nèi)給水的非金屬壓力管道（直徑315mm），工作壓力已經(jīng)達到2MPa；用于油田集輸管的非金屬壓力管道（直徑50-75mm），工作壓力已經(jīng)達到4MPa，平均工作溫度高達60℃。在核電站冷卻水輸送領(lǐng)域，美國的Callaway核電站率先鋪設(shè)聚乙烯管道的外圍冷卻水系統(tǒng)，我國新建的AP1000核電站（浙江三門核電、山東海陽核電）外圍冷卻水輸送均采用聚乙烯管道（直徑752mm，徑厚比DR9）。由于聚乙烯管道具有耐海水及微生物腐蝕、抗震等優(yōu)勢，許多現(xiàn)有核電站冷卻水管道系統(tǒng)也逐漸更換為聚乙烯管道，如2017年大亞灣核電站成功將其核安全相關(guān)的反沖洗系統(tǒng)管道更換為200mm，DR9的聚乙烯管道。 1.2 管道系統(tǒng)安全性的要求日益迫切 隨著聚乙烯管道系統(tǒng)在燃氣、供水等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，其安全問題受到越來越多的關(guān)注。根據(jù)中國城市規(guī)劃協(xié)會地下管線專業(yè)委員會的統(tǒng)計報告，2009年至2013年中國城市管線典型事故共計75起，而其中導(dǎo)致人員死傷的27起。南京“7.28”管道泄漏爆炸事故共造成22人死亡，120人住院治療，爆燃點周邊部分建筑物受損，直接經(jīng)濟損失4784萬元。臺灣“8.1”燃氣泄漏爆炸事故中多條街道陸續(xù)發(fā)生可燃氣體外泄，并引發(fā)多次大爆炸，造成32人死亡，321人受傷，經(jīng)濟損失高達1.4億元。類似的管道泄漏導(dǎo)致爆燃的事故給全社會帶來了重大的公共環(huán)境和人身安全的威脅。 隨著聚乙烯管道系統(tǒng)在燃氣、供水等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，全社會對管道系統(tǒng)安全性的要求也日益迫切。 1.3 焊接過程的溫度控制是提升管道系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵 當我們追溯這些事故的源頭，會發(fā)現(xiàn)有53%的聚乙烯管道系統(tǒng)故障發(fā)生在管道的接頭處——即管材與管材焊接的部位（來自塑料管道數(shù)據(jù)庫委員會PPDC）。接頭作為管道系統(tǒng)中質(zhì)量最薄弱的環(huán)節(jié)，其焊接質(zhì)量影響到整個管道系統(tǒng)的安全運行。 電熔焊接是目前聚乙烯管道最常用的連接方式之一。它通過預(yù)埋在電熔套筒內(nèi)部的電阻絲加熱電熔套筒的內(nèi)表面及管材的外表面，使二者吸收熱量并熔融，而后固定、冷卻。 在電熔焊接過程中，溫度是最重要的參數(shù)，也是造成接頭失效最本質(zhì)的原因。不合理的焊接工藝導(dǎo)致的焊接過程的溫度控制不當，引發(fā)冷焊和過焊等缺陷。內(nèi)部溫度過高會使得金屬絲周圍的聚乙烯材料因溫度過高而裂解，從而導(dǎo)致接頭強度不足，產(chǎn)生過焊現(xiàn)象；內(nèi)部溫度不足則會導(dǎo)致熔合區(qū)深度和界面強度不足，產(chǎn)生冷焊現(xiàn)象。冷焊缺陷很難從外觀上或通過常規(guī)液壓試驗分辨，但其可能導(dǎo)致焊接接頭在服役過程中沿熔合面發(fā)生貫穿裂紋擴展失效，具有很大的安全隱患。 1.4 應(yīng)用過程的安全狀態(tài)監(jiān)測是保障管道系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵 接頭是管道系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。美國塑料管研究所（PPI）技術(shù)總監(jiān)Sarah Patterson在2016年美國機械工程師協(xié)會（ASME）壓力容器與管道（PVP）50周年會的大會報告上指出，非金屬管道的無損檢測與安全監(jiān)測研究是今后塑料管道技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的重要課題。 在接頭安全監(jiān)測方面，管道的服役過程安全監(jiān)測研究主要有以下四種：（1）基于應(yīng)變的監(jiān)測技術(shù)：主要采用應(yīng)變片等傳感器測量管道應(yīng)變。該方法技術(shù)成熟，但測點多、電路復(fù)雜，且僅能獲得材料表層局部的應(yīng)變信息。（2）連續(xù)碳纖維復(fù)合材料自監(jiān)測技術(shù)：如內(nèi)嵌連續(xù)碳纖維的復(fù)合材料，可以實時提供結(jié)構(gòu)應(yīng)變信息。采用連續(xù)碳纖維自監(jiān)測的應(yīng)變靈敏度系數(shù)小于傳統(tǒng)應(yīng)變片，且應(yīng)變檢測范圍很小。（3）基于埋入傳感器的監(jiān)測技術(shù)：如利用嵌入式光纖光柵的管道應(yīng)變場監(jiān)測。光纖檢測集成度高、精度高，已經(jīng)在管道、橋梁等結(jié)構(gòu)的智能監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用。（4）基于導(dǎo)電填充材料的監(jiān)測技術(shù)：在不導(dǎo)電的聚乙烯或其他非金屬基體樹脂中摻入少量導(dǎo)電纖維或顆粒，從而在材料中建立導(dǎo)電傳感網(wǎng)絡(luò)，當材料產(chǎn)生變形或局部損傷時，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)地產(chǎn)生導(dǎo)通節(jié)點數(shù)變化或局部斷開，通過測量材料宏觀電阻變化可以獲得材料應(yīng)變或局部損傷等信息。 基于導(dǎo)電填充材料的智能監(jiān)測技術(shù)一直是混凝土結(jié)構(gòu)與生物傳感器領(lǐng)域的前沿與熱點。其關(guān)鍵問題是如何通過合理的傳感器設(shè)計，在不影響監(jiān)測對象本身工作特性的同時，有效地提取監(jiān)測對象的服役狀態(tài)和結(jié)構(gòu)損傷信息。開展結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測技術(shù)研究，智能監(jiān)測感知壓力容器與管道結(jié)構(gòu)失效特征參量，實現(xiàn)損傷失效的預(yù)警和運行的自主優(yōu)化，是未來壓力容器行業(yè)重要的研究方向。 2 智慧管件系統(tǒng)解決方案 非金屬管道的智慧管件系統(tǒng)包含管件焊接過程的溫度場智能調(diào)控和管件使用過程的損傷自監(jiān)測兩個功能，如圖1所示。 2.1 焊接過程溫度場調(diào)控 電熔焊接過程從本質(zhì)上是電阻絲通電生熱、聚乙烯材料相變?nèi)酆系倪^程，熔區(qū)溫度在時間和空間上的變化很大程度上體現(xiàn)出焊接過程的發(fā)展。如圖2所示，智能焊機的“智能”正是來源于我們所提出的熔區(qū)復(fù)合溫度場理論模型。該模型能夠根據(jù)采集到的實際電壓電流數(shù)據(jù)，小成本、高精度地實時推演焊接過程的發(fā)展。不同于傳統(tǒng)焊機對被控對象內(nèi)部情況的“一無所知”，智能焊機首次采用基于熔區(qū)溫度場的方式在線監(jiān)測焊接過程，使得參數(shù)的調(diào)節(jié)和設(shè)計有堅實的理論依據(jù)。 在溫度場模型的基礎(chǔ)上，本作品能實現(xiàn)對焊接過程的質(zhì)量控制。在焊接接頭性能與加工條件的研究上，團隊通過熱重分析和凝膠滲透色譜分析研究PE100在不同溫度焊接后的熱降解行為，得出典型工業(yè)級PE100材料的允許焊接最高溫度在270℃的結(jié)論。同時，通過超聲檢測和梯度試驗的方法證實了管材熔區(qū)深度與焊接界面強度的關(guān)聯(lián)。 基于上述理論研究和多次實踐，對聚乙烯最高溫度和熔區(qū)拓展深度進行控制是應(yīng)對過焊和冷焊缺陷的重要方式。智能焊機對質(zhì)量進行控制的思路即通過實時溫度場計算聚乙烯最高溫度和熔區(qū)邊界，讓最高溫度在不超過270℃，熔區(qū)深度控制在2～3mm。為使焊接效率最高，通過由調(diào)整次數(shù)、焊接時長、最高溫度等指標組成的代價函數(shù)對不同調(diào)整策略進行評價，從而獲得最優(yōu)的電壓調(diào)整策略。通過這種溫度主動控制的方式，管道焊接缺陷產(chǎn)生的概率下降超80%。 1.1 服役過程安全狀態(tài)自監(jiān)測 為了實現(xiàn)管道系統(tǒng)服役過程的安全狀態(tài)自監(jiān)測，采用短切碳纖維（SCF）增強聚乙烯復(fù)合材料（PE-SCF）制備電熔管件。由于碳纖維SCF具有良好的導(dǎo)電性，隨著纖維含量的不斷增加，填充在聚合物基體內(nèi)部的短碳纖維能夠形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示。PE-SCF復(fù)合材料內(nèi)部SCF導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的破壞與重組賦予了該材料壓阻效應(yīng)，能夠用于監(jiān)測PE-SCF復(fù)合材料承受的載荷。圖4為循環(huán)拉伸載荷下PE-SCF的應(yīng)變和電阻響應(yīng)與時間的關(guān)系。可以看出，PE-SCF復(fù)合材料的監(jiān)測電阻能夠及時反映材料承受的應(yīng)變。隨著應(yīng)變增加，材料的電阻值增加；應(yīng)變降低，材料的電阻值也降低；并且監(jiān)測電阻對應(yīng)變變化的響應(yīng)具有很好的穩(wěn)定性。PE-SCF復(fù)合材料在拉伸力作用下發(fā)生變形，部分短碳纖維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)斷開，導(dǎo)致材料的電阻率增加。隨著應(yīng)變的降低，短碳纖維之間的接觸恢復(fù)到初始狀態(tài)，電阻值也隨之恢復(fù)。結(jié)果表明PE-SCF應(yīng)變與電阻變化之間存在確定的關(guān)聯(lián)機制，初步論證采用PE-SCF復(fù)合材料制備具有自監(jiān)測功能的電熔接頭具有可行性。 圖5顯示了爆破試驗過程中所監(jiān)測到的PE-SCF電熔接頭的電阻和壓力變化曲線。結(jié)果表明，隨著內(nèi)部壓力的升高，兩個電極之間的電阻會不斷增加，電阻變化率曲線的斜率也迅速增加。這是因為在加壓初始階段，電阻變化主要由基體的彈性變形引起，在這種情況下，材料內(nèi)部的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)仍然完整，因此電阻不會產(chǎn)生很大變化。當壓力繼續(xù)增加時，材料內(nèi)部形成微裂紋，導(dǎo)致局部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的破壞，電阻變化率顯著增加。初步實驗表明，利用電阻變化率監(jiān)測PE-SCF電熔接頭的內(nèi)壓載荷及結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)具有可行性。 圖6顯示了峰值內(nèi)壓為5MPa時的循環(huán)加載實驗期間，電熔接頭上監(jiān)測到的電阻變化曲線。可見電熔接頭表面電極之間的電阻變化趨勢與接頭內(nèi)部的壓力變化趨勢一致，且每個周期的峰值電阻十分穩(wěn)定。基于電阻測量的內(nèi)壓監(jiān)測靈敏度系數(shù)約為29.56%/MPa。實驗結(jié)果表明，載荷和監(jiān)測到的電阻信號存在較為穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)關(guān)系，因而用電阻變化監(jiān)測電熔接頭內(nèi)部壓力的變化是可行的。 上述測試結(jié)果表明，采用PE-SCF復(fù)合材料制備電熔管件，利用PE-SCF材料的壓阻效應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)基于電阻測量的管道系統(tǒng)在服役過程中的內(nèi)壓及安全狀態(tài)實時監(jiān)測，提升了管道系統(tǒng)的服役安全性。  

智慧消防安全服務(wù)云平臺軟件是依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，采集前端感知設(shè)備（消防設(shè)備或者傳感器）的探測信息，通過對消防設(shè)施狀態(tài)信息和日常管理信息綜合統(tǒng)計分析，利用強大的計算機軟件系統(tǒng)，通過云服務(wù)、云計算進行查詢、處理、統(tǒng)計、分析，從而實現(xiàn)對聯(lián)網(wǎng)單位建筑消防設(shè)施的全面、遠程、集中監(jiān)控管理，實現(xiàn)對消防系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)控及消防信息共享與應(yīng)用服務(wù)，實現(xiàn)三維可視化技術(shù)在消防中的應(yīng)用，從而提高消防管理的科技化、信息化、智能化，全面提升社會及單位的消防安全管理水平。 “青島大劇院建筑 BIM 消防應(yīng)用”項目榮獲智能建設(shè)領(lǐng)域“優(yōu)智杯”BIM 組一等獎。 

聯(lián)網(wǎng)智慧公路節(jié)能管控系統(tǒng)是集能耗監(jiān)測與能耗管控于一體的智能化節(jié)能管理系統(tǒng)，針對各級公路隧道照明節(jié)能管控效果尤為顯著。本系統(tǒng)采用先進的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模式，搭建一個服務(wù)于各級公路隧道節(jié)能管控的平臺，具有良好的穩(wěn)定性、拓展性、實用性等。物聯(lián)網(wǎng)智慧公路節(jié)能管控系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)主要包括：人機交互界面、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)訪問。為了豐富界面展示效果，方案采用專業(yè)界面控件作為人機交互界面主要技術(shù)手段，該技術(shù)提供了一種在 Web 上體現(xiàn)強交互性的解決方案。業(yè)務(wù)邏輯負責(zé)能耗數(shù)據(jù)的采集、處理、計算及前端監(jiān)測/控制設(shè)備控制策略等工作。數(shù)據(jù)訪問提供對數(shù)據(jù)庫的存儲訪問支持。物聯(lián)網(wǎng)隧道照明節(jié)能管控系統(tǒng)即在隧道入口前 500 米通過微波車輛檢測器、激光車輛檢測器兩種檢測方式，準確檢測有無車輛通過。有車輛駛?cè)霑r，服務(wù)器結(jié)合環(huán)境光傳感器的實時采集數(shù)據(jù)及設(shè)置的相應(yīng)數(shù)值，開關(guān)或調(diào)節(jié)入口加強照明段的照明設(shè)備，加強照明段的環(huán)境光傳感器可檢測照明設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)及效果。隧道內(nèi)布置激光車輛檢測器，當車輛通過時，上傳數(shù)據(jù)（信號）至服務(wù)器，用于進行本地和遠程隧道照明控制。隧道內(nèi)分段布置物聯(lián)網(wǎng)在線診斷系統(tǒng)，可實時監(jiān)測路況信息。

一、項目簡介物聯(lián)網(wǎng)智慧公路節(jié)能管控系統(tǒng)是集能耗監(jiān)測與能耗管控于一體的智能化節(jié)能管理系統(tǒng)，針對各級公路隧道照明節(jié)能管控效果尤為顯著。本系統(tǒng)采用先進的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模式，搭建一個服務(wù)于各級公路隧道節(jié)能管控的平臺，具有良好的穩(wěn)定性、拓展性、實用性等。物聯(lián)網(wǎng)智慧公路節(jié)能管控系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)主要包括：人機交互界面、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)訪問。為了豐富界面展示效果，方案采用專業(yè)界面控件作為人機交互界面主要技術(shù)手段，該技術(shù)提供了一種在 Web 上體現(xiàn)強交互性的解決方案。業(yè)務(wù)邏輯負責(zé)能耗數(shù)據(jù)的采集、處理、計算及前端監(jiān)測/控制設(shè)備控制策略等工作。數(shù)據(jù)訪問提供對數(shù)據(jù)庫的存儲訪問支持。物聯(lián)網(wǎng)隧道照明節(jié)能管控系統(tǒng)即在隧道入口前 500 米通過微波車輛檢測器、激光車輛檢測器兩種檢測方式，準確檢測有無車輛通過。有車輛駛?cè)霑r，服務(wù)器結(jié)合環(huán)境光傳感器的實時采集數(shù)據(jù)及設(shè)置的相應(yīng)數(shù)值，開關(guān)或調(diào)節(jié)入口加強照明段的照明設(shè)備，加強照明段的環(huán)境光傳感器可檢測照明設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)及效果。隧道內(nèi)布置激光車輛檢測器，當車輛通過時，上傳數(shù)據(jù)（信號）至服務(wù)器，用于進行本地和遠程隧道照明控制。隧道內(nèi)分段布置物聯(lián)網(wǎng)在線診斷系統(tǒng)，可實時監(jiān)測路況信息、確認照明設(shè)備開

本成果面向交通運行監(jiān)測、城市管理與民生服務(wù)，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)即服務(wù)（Big Data as a Service,BDaaS）平臺。本成果通過建設(shè)的區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域綜合交通感知系統(tǒng)、布設(shè)的高清視頻、市民交互平臺和智慧城市數(shù)據(jù)中心，動態(tài)關(guān)聯(lián)城市路網(wǎng)信息、運營信息、生活信息等多種異類數(shù)據(jù)，利用海量信息處理和信物融合技術(shù)，為政府、企業(yè)和公眾解決城鄉(xiāng)一體化管理、安全和服務(wù)中的各種關(guān)鍵問題提供數(shù)據(jù)支撐，促進智慧城市的綠色、高效、協(xié)同發(fā)展。 智慧城市數(shù)據(jù)即服務(wù)平臺（BDaaS）包括城市數(shù)據(jù)感知體系、智慧城市大數(shù)據(jù)平臺、面向政府業(yè)務(wù)的智慧管理與服務(wù)平臺、面向社會公眾的服務(wù)平臺、面向科研機構(gòu)的數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺、數(shù)據(jù)質(zhì)量實時監(jiān)測與評價系統(tǒng)共6個體系。本平臺不僅應(yīng)用于城市交通運行監(jiān)測、公眾出行信息服務(wù)、城市交通規(guī)劃，特別的，還可面向研究的機構(gòu)海量數(shù)據(jù)分析提供實時數(shù)據(jù)支撐。海量數(shù)據(jù)實時挖掘（綜合數(shù)據(jù)處理時間<2s）

低碳高端智慧園區(qū)云服務(wù)平臺是指以總部經(jīng)濟為核心，以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、下一代移動通信技術(shù) 等高新智慧技術(shù)手段的整合與利用為園區(qū)提供智慧型的信息服務(wù)平臺，是一個集設(shè)計、研發(fā)、服務(wù)展 示等產(chǎn)業(yè)鏈高端企業(yè)的高產(chǎn)值、低排放的新型產(chǎn)業(yè)園區(qū)平臺系統(tǒng)。 通過低碳智慧云服務(wù)平臺的建設(shè)，搭建產(chǎn)業(yè)園區(qū)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，形成園區(qū)運行的“大腦”，從而使   孤立分散的園區(qū)企業(yè)在園區(qū)平臺上找到各自的節(jié)點和歸屬，真正推動園區(qū)“產(chǎn)業(yè)生態(tài)”和“自然生態(tài)” 的形成， 最終形成生態(tài)化、智慧化的園區(qū)。實現(xiàn)基于云計算平臺園區(qū)企業(yè)服務(wù)體系，打造園區(qū)云服務(wù)   平臺范例；實現(xiàn)解決云平臺系統(tǒng)、支付系統(tǒng)及智能園區(qū)等多系統(tǒng)的技術(shù)方案。

（1）本系統(tǒng)采用三維掃描技術(shù)，重建廠區(qū)及廠房內(nèi)所有建筑及設(shè)施，并采用分布式實時系統(tǒng)、傳感器融合技術(shù)和 SLAM 技術(shù)；（2）系統(tǒng)具備開發(fā)的接口及豐富的底層應(yīng)用，如：ERP 數(shù)據(jù)對接，項目管理，Audit，工廠流水線規(guī)劃，可追溯記錄等；（3）定制化的上層應(yīng)用，如：可視化智能軋鋼控制系統(tǒng)，智能工廠可視化系統(tǒng)，設(shè)備診斷等；（4）三維重建精度可達 2-5mm。

一、項目進展 創(chuàng)意計劃階段 二、負責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 學(xué)號 陽旭菻 計算機科學(xué)學(xué)院/計算機科學(xué)與技術(shù) 2018.9-2022.6 201831062525 柯立 計算機科學(xué)學(xué)院/數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù) 2018.9-2022.6 201831065405 蔣康 計算機科學(xué)學(xué)院/軟件工程 2019.9-2023.6 201931061303 張悅 計算機科學(xué)學(xué)院/計算機科學(xué)與技術(shù) 2018.9-2022.6 201831063405 湯善康 計算機科學(xué)學(xué)院/計算機科學(xué)與技術(shù) 2018.9-2022.6 201831022208 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 劉忠慧 計算機科學(xué)學(xué)院/計算機科學(xué)與技術(shù) 教授 機器學(xué)習(xí) 四、項目簡介 近年來，工地安全生產(chǎn)事故頻發(fā)。為了讓生產(chǎn)事故零發(fā)生，經(jīng)過充分調(diào)研和實地考察之后，團隊研發(fā)了基于人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的智慧工地檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)由三個模塊組成。一：工地安全知識答題app，工人在上面進行安全知識答題以提高自身安全意識。二：智能監(jiān)控系統(tǒng)，使用人工智能算法對攝像頭的內(nèi)容進行實時檢測，發(fā)現(xiàn)異常情況及時反饋。三：智能安全帽，可以獲取佩戴者的經(jīng)緯度和周圍的溫濕度。三個模塊聯(lián)合發(fā)力，解決工地安全生產(chǎn)痛點。