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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
表征太赫茲量子級聯激光器多模效應的電路建模仿真方法
本發明涉及一種表征太赫茲量子級聯激光器多模效應的電路建模仿真方法，首先建立表征 THzQCL 有源層內部載流子輸運特性的多模速率方程組；接著建立表征ThzQCL內部多模態效應的物理方程模型； 然后通過變量代換和化簡得到相應的等效電路模型；建立表征 THzQCL 輸入端電氣特性的等效電路模型； 建立表征 THzQCL 輸出端光功率特性的等效電路模型；最后建立電路宏模型，包括一個電氣端口和一個 光功率輸出端口，基于電路宏模型進行光電性能仿真和輸出光譜性能測試。本發明可測試溫度對 THzQCL 各種光電性能的影響；可支持實現對 THzQCL 光電性能和輸出多模效應的模擬和仿真。
武漢大學
2021-04-13
融合擴張觀測器的超臨界火電機組機爐協調控制方法
本發明公開了一種融合擴張觀測器的超臨界火電機組機爐協調控制方法。首先根據1000MW超臨界火電機組的非線性模型，基于非線性分析的方法在機組的不同工況點建立多個局部線性模型。之后采用該組局部線性模型，設計了一種融合擴張狀態觀測器的多模型預測控制器(MMPC)。通過擴張狀態觀測器的引入，估計并補償了機組在不同通道內的擾動及模型不確定性，提升了預測控制器的擾動抑制性能。本發明的算法能在保證控制系統全局穩定的前提下實現機組負荷的大范圍跟蹤，并且具有良好的擾動抑制性能。
東南大學
2021-04-14
一種基于改進和聲搜索算法的無線傳感器網絡路由方法
本發明提出了一種基于改進和聲搜索算法的無線傳感器網絡路由方法，包括以下步驟：Step1、初始化算法相關參數 HMS、HMCR、PAR 以及評價次數 eval_Nomax；Step2、利用輪盤賭初始化和聲記憶庫 HM；Step3、評價和聲庫中各和聲路徑的適應度；Step4、設置 eval_No＝0；Step5、設置 i＝0；Step6、產生候選和聲；Step7、eval_No++，若 eval_No＜eval_Nomax，執行 Step8；否則執行 Step11；Step8、對和聲庫中的第 i 條和聲 Xi＝{s,x2,…xj,…,d},進行鄰域搜索；Step9、eval_No++，若 eval_No＜eval_Nomax，執行 Step10；否則執行 Step11；Step10、i++，若 i＜HMS，執行 Step6；否則執行 Step5；Step11、記錄和聲記憶庫中的最優和聲路徑。本發明的路由方法具有較高的能效，并且能夠有效地延長整個網絡的生命周期。
華中科技大學
2021-04-11
面向手勢識別的稀疏二值網絡激活圖像編解碼硬件加速器
本發明屬于集成電路技術領域，具體為一種面向手勢識別的稀疏二值網絡激活圖像編解碼硬件加速器。本發明的硬件加速器包括：激活圖像編碼單元，編碼圖像存儲單元，編碼圖像解碼單元。該加速器針對稀疏二值網絡的激活圖像中存在大量相同向量進行壓縮，這些相同的向量是由于二值化的手勢邊緣作為輸入所產生的，壓縮激活圖像可以有效地降低片上存儲容量，降低數據搬運功耗，進而降低芯片功耗；該加速器能夠對壓縮后的激活圖進行譯碼，在譯碼過程中跳過重復的計算，從而減少計算次數，提升計算速度，有效地提升硬件性能。本發明具有低功耗，低延時的特性，有效地降低硬件資源，提升硬件的能效比。
復旦大學
2021-01-12
基于二維半導體材料的電荷超注入存儲器及其制備方法
本發明屬于半導體存儲器技術領域，具體為一種基于二維半導體材料的電荷超注入存儲器及其制備方法。本發明通過存儲疊層能帶設計，在實現閃存的非易失性存儲特性；通過橫向電場設計以及器件的仿真模擬設計，利用二維半導體材料的原子級薄層特性，顯著增強最大橫向電場從而提升電荷的注入效率，實現存儲器中電荷的超注入機制，進而實現閃存的亞納秒編程。本發明存儲器在維持十年數據保持能力的同時，大幅提升了電荷注入效率，將編程速度提升至亞納秒，為解決電荷存儲領域超快編程和長保持時間無法共存的重大挑戰提供新的解決方案。
復旦大學
2021-01-12
一種基于纖維基膜反應器的苯酚加氫制環己酮反應裝置
本發明屬于膜催化技術領域，涉及一種基于纖維基膜反應器的連續苯酚加氫制環己酮反應裝置。包括膜反應器、用于為膜反應器提供恒溫條件的加熱組件以及用于將反應物料實現循環的動力組件，所述膜反應器包括下組件、儲料罐和上組件，小環形墊片和大環形墊片之間設置有若干纖維基催化膜。本發明采用柔性膜材料，緩沖液體和氣體進料過程中的沖擊力，并且通過設計的膜組件，實現柔韌性膜材料在夾持和應用過程中不易損壞，保證了反應過程中的穩定性，實現了環己酮的連續綠色高效制備。
南京工業大學
2021-01-12
面向中高壓智能配電網的橋臂復用電力電子變壓器
本發明公開了一種面向中高壓智能配電網的橋臂復用電力電子變壓器，包括模塊化多電平變流器、輸入串聯輸出并聯隔離型DC，DC變換器和變流器；模塊化多電平變流器輸出的正極連接第一個隔離型DC，DC變換器模塊的輸入側逆變橋前一橋臂的中間點，負極連接最后一個隔離型DC，DC變換器模塊的輸入電容負端；相鄰兩個隔離型DC，DC變換器模塊的連接方式為前一模塊的輸入電容負端連接后一模塊的逆變橋前一橋臂的中間點；隔離型DC?DC變換器的輸入電容串聯而成的橋臂作為上一級模塊化多電平變流器的電容橋臂，前后兩級共用一個電容橋臂。本發明中MMC跟隔離型DC，DC變換器共用一組電容橋臂，降低了系統成本；可以避免在MMC模塊輸出電壓短路的情況下，ISOP輸入電容短路的問題。
東南大學
2021-04-11
利用新型植物生物反應器的進行種苗的工廠化擴繁
傳統的植物組織培養的方法是以瓊脂為支持物的半固體或固體培養。固體、半固體培養是一個勞動密集型技術，需要大量的手工勞動，導致生產成本居高不下。液體培養易于操控，適合大規模的組培生產，但是由于組培苗長期的浸泡在液體中，無法進行有效的氣體交換，組培苗玻璃化情況嚴重、抗逆性較差，栽培死亡率高，也增加了生產成本。隨著植物組織培養產業日益興盛，傳統的固體、半固體培養及液體培養模式已經滿足不了產業的需求。
新型生物反應器采用間歇浸沒培養模式和自動化控制技術，并以半夏等藥用植物為材料進行試驗，優化該裝置的浸沒頻率等參數，實現了高通量植物種苗的工廠化擴繁。與傳統的培養模式作比較，無論在培養周期、種苗質量上均較優。由于通量大，在育種上的應用節省了時間和人力、物力，效率大大提高，達到產業化應用水平。
項目技術優勢
間歇浸沒培養系統結合了固體培養（最大化氣體交換）和液體培養（營養充分的吸收）的優點，在很多種植物幼苗和體細胞胚體的培養中占有一定的優勢，植物的長勢情況和增殖率比傳統的固體培養、半固體培養和液體培養都要好，所獲得的幼苗和體細胞胚體質量高，更能很好的適應環境，移栽成活率較高。間歇浸沒培養模式采用程序控制，自動化程度高，大大的減少了勞動力的消耗，生產成本和傳統的模式相比大幅度的降低，在商業化生產上占有很大的優勢。
①.減少甚至避免玻璃化實驗證明，增加通風和植物材料間歇的接觸液體培養基是降低玻璃化的有效方法，而間歇浸沒培養系統正好具備這兩個特征。
②.組培苗環境適應性強利用傳統的培養方式獲得的組培苗，對環境適應能力較弱，在煉苗階段由于環境變化較大，一般成活率較低。但間歇浸沒系統獲得的植物由于在培養時就進行了外界空氣的鍛煉，因此，絕大多數能夠成功的適應環境，煉苗成活率較高。
技術成果
本項目已利用新型生物反應器進行了半夏、鐵皮石斛、大蒜、百合等經濟植物的擴繁。
目前本項目已申請發明專利1項，實用新型專利2項：
南京工業大學
2021-01-12
一種雙膜電容式壓力傳感器及制作方法
本發明涉及壓力傳感器技術領域，特指一種雙膜電容式壓力傳感器及制作方法，包括玻璃襯底，玻璃襯底中心位置上設有淺槽，淺槽中心位置設有淺槽通孔，淺槽通孔從淺槽底面延至玻璃襯底底面，淺槽上設有可測量低壓差的電容C1與可測量高壓差的電容C2，可測量低壓差的電容C1包括底電極板與薄壓力敏感膜，可測量高壓差的電容C2包括厚壓力敏感膜與頂電極板，淺槽通孔(71)與可測量低壓差的電容C1對應設置，可測量低壓差的電容C1與可測量高壓差的電容C2對應設置。本發明采用變間距原理實現壓力到電容的轉換，可測量低壓差的電容C1與可測量高壓差的電容C2分別實現了微壓段和高壓段的高精度測量，不僅提高了壓力測量精度，也提升了傳感器的測量范圍。
東南大學
2021-04-11