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高等教育領域數字化綜合服務平臺
基于柔性傳感器的智能機器人“慧聽”人機交互系統研發
目前第一代完整的呼吸音采集設備已研發完畢，完全實現呼吸活動的柔性無感持續智能監測評價和適應多場景下交互設計需求，提高醫療救護能力和應急救援能力，減輕醫療及養老行業人力與經濟運營成本，創新引領社會與經濟發展。
圖1 技術路線
【技術優勢】
(1) 基于駐極體薄膜的高靈敏度接觸式壓力傳感器
目前用于呼吸音及心音監測的傳感器大多采用較硬的基底，難以適應人體胸部曲線，不適合長期可穿戴使用。因此，本成果基于駐極體的自驅動壓力傳感器的自供能、響應速度快和靈敏度高等優勢，設計了一種用于可穿戴式聲音監測的高靈敏度柔性駐極體壓力傳感器，以實現對人體呼吸音與心音地長期、實時監測。
圖2 部分成果展示
(2) 智能呼吸音監測分析預警平臺
通過深入臨床大規模收集心音和呼吸音樣本、對病理性樣本進行學習訓練，對信號的模式識別進行研究匹配，采用人工神經網絡、支持向量機兩種識別模式，對病理性聲音特征進行分析得出智能化參考病癥分析。由于呼吸音信號的復雜性，同一種類型的呼吸音有不同人或是同一人在不同時間發出時，樣本數據不完全相同，傳統方法容錯率與識別率極低。本成果將呼吸衰竭患者的呼吸音數據進行分類識別和特征標定，采用人工智能算法進行測試和集訓，實現為大數據分析提供數據參考。
(3) 呼吸音智能監測預警系統的人機交互設計
通過分析多個智能呼吸音監測預警操作系統的使用場景、認知特點、輸入和輸出方式，歸納出它們在交互設計上的一般性的設計原則和設計缺陷。通過多學科的交叉，如人因功效學、設計語義學、設計美學、設計心理學等學科，進行了全面整體的交互設計研究。
圖3 智能呼吸音診斷軟件界面
圖4 臨床人員操作軟件試用
【性能指標】
華中科技大學
2023-06-19
砷化鎵基超快激光器與高效率輕質砷化鎵薄膜三結太陽電池
激光雷達等傳感器以及高效率砷化鎵太陽能電池是國務院國家制造強國建設戰略咨詢委員會列出的核心基礎元器件，本項目在國務院國資委以及國家級人才計劃科研項目支持下，聯合國內知名企業進行關鍵技術攻關，研制出基于砷化鎵的超快半導體激光芯片與激光器可適用于激光加工、5G通信、生物醫療等領域，同時研制出的高效率砷化鎵薄膜三結電池曾獲得世界最高效率，相關產品已處于中試和量產階段，本項目相關技術和產品曾獲得過2018年度上海市科技進步二等獎，2020年中國發明協會發明創新二等獎，2020年中國光學學會光學科技獎一等獎等獎勵。本次將展示本項目研制的相關砷化鎵基半導體激光器以及高效率柔性輕質砷化鎵薄膜三結太陽能電池。
復旦大學
2021-09-18
聲振溫一體化監測診斷系統
從電器文明開始，短短一個世紀的時間，人類在科學探索的步伐上已經從工業進入了智能化的技術環境。隨著物聯網的發展，數據時代到來，各行各業也在爭相抓住契機，利用新時代科技智能手段，幫助企業更好發展。其中，傳感器技術的應用，為工業監測帶來了新的驚喜。它在工業自動化系統的監測過程中，起到巨大作用，可以實時監測將監測到的信號經過轉化后以數據的方式提供給人們，做到實時監測，確保工業自動化系統的正常運行。現階段，監測工業機械運行一般使用振動傳感、溫振一體化傳感器等，存在成本高、易誤報、不能對早前故障進行監測等問題；而故障早期診斷對于維護設備安全、保障工業體系正常運轉具有重要意義。
針對現有故障監測系統存在的問題，團隊開發了基于聲紋、振動、溫度一體的聲振溫一體傳感器，該傳感可綜合感知監測對象聲音、振動、沖擊脈沖、溫度以及傾角數據，全面覆蓋旋轉設備早中晚期故障信息。同時，開發了旋轉設備聲振溫一體化監測診斷系統，其由有線/無線聲振溫一體傳感器、采集網關、電腦 WEB 端構成，同時適配云平臺、手機端小程序。通過有線/無線聲振溫一體傳感器將設備運行時的沖擊脈沖、三軸振動、噪聲、溫度數據采集傳輸至數據庫服務器，依托獨有的異音分析、健康因子指標專利算法，實現設備狀態實時監測與故障診斷。
核心優勢：
（1）全面集成沖擊脈沖、三軸振動、聲音、溫度多維度深度感知專利技術；
（2）快捷部署(磁吸膠粘/紋可選)，無線方式，快速聯網；
（3）數字信號傳輸，抗干擾能力強準:獨有異音、健康因子指標專利算法；
（4）高性價比，大容量電池，長維護周期。
西安交通大學
2025-02-08
組合型智能化家用空調器的控制方法與裝置
1、整體定位；組合型智能化家用空調器是一種基于全新的控制策略的空調。 2、技術特點 (1)全新的觀念，全新的目標 新的追求——人感舒適度，既封閉環境下溫度，濕度，空氣潔凈度，空氣流速的綜合與協同，一種以最佳人感舒適度為控制目標的家用空調裝置將取代僅以最佳溫度為控制目標的家用空調器。 (2)新穎的方法，先進的技術 人感舒適度中所包含的各種因素間具有相互制約、不確定性與非線性的關系。我們首次提出了在綜合語言場中并行、協調處理諸因素的因果關系定性推理模型；采用了瞬時靜態控制與過程動態控制有機結合的控制策略；同時，采用通用并行算法與知識庫共享等技術，提高智能化程度。 (3)實用化功能，組合型裝置 對比中見本質。與目前國際上較先進的模糊空調器相比，在結構與功能上有以下特征： (4)在現有空調器的基礎上，增加煙塵傳感器并與加濕器，通風機等“內在聯結”。在窗式的情況下，構成組合型，一體化的空調裝置；在分體式的情況下，有一附加設備與主機相聯即可。無論何者，均基本上保持現有空調器的機電結構，并統一在裝入空調器內的智能控制器的控制之下,并行采樣、并行發出控制命令。 (5)增加一室外傳感器。為防止室內外溫差過大對人體的損害，而對“溫度舒適區間”作一動態調整。 (6)由于對人感舒適度所含諸因素進行并行、綜合、動態之處理，故可有效地防止“空調綜和癥”。 (7)一旦根據國際（或地區）標準設定舒適區間后，即可全自動運行并進行制冷制熱的全自動的轉換，大大提高了自動化程度（不用搖控器等）。 (8)具有自適應、自組織、自尋優功能；有較好的性能價格比；具有對柜式空調與中央空調“終端”處理的普適性。 現在，組合型智能化家用空調控制器已通過國家家用電器檢測中心的正式檢測（檢測報告編號WK—94—020），全部性能指標均達到了設計要求，同時已獲得了國家發明專利（專利號ZL 94 1 05764.X）。 與普通空調器應用范圍相同，可廣泛的應用于家用空調及賓館飯店和單位等場所，可應用于柜式、分體、窗式等型空調中。
北京科技大學
2021-04-11
能源互聯網能量路由器工業樣機研制與產業化
本課題從能源互聯網自下而上構建開放互聯、對等分享的新型能源電力基礎設施的需求出發，提出能源路由器是能源互聯網實現的關鍵裝備。借鑒互聯網的理念、技術、方法和架 構，能源路由器效仿信息網絡路由器，以實現能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲能以及信息通信技術的發展，本課題結合能源互聯網用戶需求側能量交換與互聯的需 求，研制低壓小容量能源路由器。清華大學在國內較早開始開展能源互聯網方面的研究工作，提出了能源互聯網基本架構、 關鍵技術，并開展能源路由器以及相關信息通信技術等方面的研發工作，并于 2014 年獲得 國家自然科學基金委首個能源互聯網方面的立項——“能源互聯網建模、分析與優化理論研 究”，目前參與承擔國家電網公司科技項目“能源互聯網技術架構研究”“能源互聯網信息通 信體系架構研究”和“全球視角下能源互聯網的系統構建理論及情景分析”等直接能源互聯 網相關研究。能源路由器是能源互聯網的核心重大裝備，未來電網發展趨勢會以大量電力電子裝置呈現，電能路由器以電力電子技術為基礎，電能路由器未來能替代電力變壓器、電力電子裝備 等，加上隨著新能源和分布式新能源的發展，新能源的接入成為能源路由器的最大推手，市 場規模達到百億以上。
清華大學
2021-04-11
能源互聯網能量路由器工業樣機研制與產業化
本課題從能源互聯網自下而上構建開放互聯、對等分享的新型能源電力基礎設施的需求出發，提出能源路由器是能源互聯網實現的關鍵裝備。借鑒互聯網的理念、技術、方法和架 構，能源路由器效仿信息網絡路由器，以實現能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲能以及信息通信技術的發展，本課題結合能源互聯網用戶需求側能量交換與互聯的需求，研制低壓小容量能源路由器。
清華大學在國內較早開始開展能源互聯網方面的研究工作，提出了能源互聯網基本架構、 關鍵技術，并開展能源路由器以及相關信息通信技術等方面的研發工作，并于 2014 年獲得 國家自然科學基金委首個能源互聯網方面的立項——“能源互聯網建模、分析與優化理論研究”，目前參與承擔國家電網公司科技項目“能源互聯網技術架構研究”“能源互聯網信息通 信體系架構研究”和“全球視角下能源互聯網的系統構建理論及情景分析”等直接能源互聯 網相關研究。裝置的主要創新點如下：
l 能源路由器實現開放式即插即用的能量交換與路由；
l 能源路由器支持多路可擴展的新能源和動態負荷接入；
l 能源路由器解決瞬時平衡的能源互聯網能量管理；
l 能源路由器實現信息—能量融合的基礎設施一體化；
l 能源路由器在海淀北區能源互聯網項目示范應用；
性能參數：
l 研制自治微網能源路由器和小批量實現，傳輸電壓等級為低壓 380V，系統容量達 到百 kVA 級，響應時間小于 10ms，接入電源類型不少于 2 種，負荷類型不少于 3 類。
l 能源路由器可實現基本的能量路由功能，還可提供可擴展的工作模式：潮流調節模 式（增加有功、無功統一調節；功率因數達到 95%以上）和電能質量調節模式（增加電能質 量暫態、穩態指標的統一調節；暫態電壓補償能力超過 30%，電流諧波含量小于 5%）。
清華大學
2021-05-08
能源互聯網能量路由器工業樣機研制與產業化
項目成果/簡介:本課題從能源互聯網自下而上構建開放互聯、對等分享的新型能源電力基礎設施的需求出發，提出能源路由器是能源互聯網實現的關鍵裝備。借鑒互聯網的理念、技術、方法和架 構，能源路由器效仿信息網絡路由器，以實現能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲能以及信息通信技術的發展，本課題結合能源互聯網用戶需求側能量交換與互聯的需求，研制低壓小容量能源路由器。
清華大學
2021-01-12
人工器官、植入體和矯形器的個性化設計與制作
主要研究基于患者個體特征，進行人工器官、植入體和矯形器（血管支架、人工血管、牙種植體、膝關節、髖關節、脊柱及足踝矯形器等）優化設計及制作所需的個性化特征提取、生物力學建模及分析、數字化設計等關鍵技術，依據醫療器械與人體組織相互作用的生物力學及力生物學原理，提出相應的醫療器械優化設計軟硬件系統，為研制個性化性能優良的人工器官，提高國產植入體和矯形器設計和制作水平提供具有自主知識產權的技術平臺。
北京航空航天大學
2021-04-13
高效大功率有源電力濾波器的研制與產品化
應用領域：有源電力濾波器是一種可以對電網諧波和無功電流 進行動態實時補償的新型電力電子設備，可以有效減少電網污 染。 功能介紹：實時檢測負載電流，通過諧波檢測算法將有功基波 電流從負載電流中提取出來，將剩余部分作為逆變器的輸出指 令電流進行實時電流跟蹤。經過如此電流補償，即電網只為負 載提供有功基波電流，則可減少各種非線性用電設備對公用電
合肥工業大學
2021-04-14
用于模塊化多電平換流器的子模塊拓撲及其應用
本發明公開了一種用于模塊化多電平換流器中的子模塊拓撲結 構，包括：相互串聯的第一開關模塊和第二開關模塊，其中第一開關 模塊的負端與第二開關模塊的正端相連接，開關模塊由一個全控型器 件和一個二極管反并聯而成；直流電容，其正極和負極分別與第一開 關模塊的正端和第二開關模塊的負端相連接；還包括第三開關模塊， 其與第一開關模塊和第二開關模塊電氣連接，使得正常工作時該第三 開關模塊的全控型器件一直施加觸發脈沖從而一直處于導通狀態，而 發生直流故障時通過閉鎖該第三開關模塊的觸發脈沖實現阻斷直流故 障電流。本發明
華中科技大學
2021-04-14