一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 管道运输由于内部腐蚀、外部环境、管材和施工等原因，易发生管道失效甚至引发爆炸事故，严重威胁国家经济和人民财产安全。现有管道安全检测技术主要是针对已铺设管道加装传感器定期巡检排查，无法做到管道在线自检且实施成本极高。因此，亟需构建一套管道安全完整性监测终端系统，实时在线监测管道运营状态，实现全天候、分布式、高灵敏度、长距离的油气管道健康监测。 本技术研发的光纤分布式声波传感系统（DAS）可以连续记录长距离光纤沿线的声波信号，是一款世界领先的分布式声波传感系统。由于瑞利散射效应，入射进传感光纤中的部分背向散射光会沿原传播路径返回，当光纤沿线周围环境发生微小变化时，散射光的特征也会受到调制。通过记录时间域散射光信号的变化，可实现对光纤沿线声波信号的测量。本系统基于高精度的相干解调算法，将分布式声波传感系统的探测能力优化至皮应变级，响应带宽涵盖次声到超声，可应用管道安全和周界安防等领域。与传统管道监测技术相比，具有全天候、低成本、多参量、高响应、长距离在线管道监测等突出先进性。

系统可通过监测管线表面应力变化对油气管线腐蚀缺陷进行在线监测，保障管线安全运行。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 针对油气管线特殊的应用场合，基于短栅区光纤光栅传感器设计了一种油气管线腐蚀在线监测系统。该系统可通过监测管线表面应力变化对油气管线腐蚀缺陷进行在线监测，保障管线安全运行。结合波分复用、时分复用技术及光纤光栅解调系统开发了基于光纤光栅的管线腐蚀在线监测系统，并将该系统应用于中海油渤南龙口天然气终端处理厂。

管道运输由于内部腐蚀、外部环境、管材和施工等原因，易发生管道失效甚至引发爆炸事故，严重威胁国家经济和人民财产安全。现有管道安全检测技术主要是针对已铺设管道加装传感器定期巡检排查，无法做到管道在线自检且实施成本极高。因此，亟需构建一套管道安全完整性监测终端系统，实时在线监测管道运营状态，实现全天候、分布式、高灵敏度、长距离的油气管道健康监测。 本技术研发的光纤分布式声波传感系统（DAS）可以连续记录长距离光纤沿线的声波信号，是一款世界领先的分布式声波传感系统。由于瑞利散射效应，入射进传感光纤中的部分背向散射光会沿原传播路径返回，当光纤沿线周围环境发生微小变化时，散射光的特征也会受到调制。通过记录时间域散射光信号的变化，可实现对光纤沿线声波信号的测量。本系统基于高精度相干解调算法，将分布式声波传感系统的探测能力优化至皮应变级，响应带宽涵盖次声到超声，可应用管道安全和周界安防等领域。与传统管道监测技术相比，具有全天候、低成本、多参量、高响应、长距离在线管道监测等突出先进性。

技术成熟度：技术突破 本成套设备，以电供暖的各个电暖气为控制对象，以建筑内不同房间不同区域的取暖温度为控制参数，自下而上，组成了由单片机现场控制器（控制室单独使用PLC控制器）、PLC中间层算法控制器、工控机为上位机构成监控界面的DCS控制系统，从而实现分散控制集中管理的控制系统。此系统的目的在于替换传统水暖系统，利用合理科学的软件算法，实现节能、环保、减排的效果。设备兼具教学、实验、科研及实用的功能。 成果技术特点：本套装置由四个单片机组成现场控制器，一个PLC组成的控制室控制器，与中间层面的S7-300PLC控制系统，以及顶层监控层的工控机装置，统一安装到了一个整体的平台上。此平台便于实地集中实验、研究，也有利于集中编程与项目演示。 图1 设备实物图 图2 为智能控制系统电脑操作界面

AI心理情绪识别系统1.多模态信号采集：人脸动态图像、脑电信号采集、语音情感检测。2.功能模块包含：情绪检测、情绪档案、数据统计、用户管理、系统设置功能模块。3.系统基于情绪心理学相关理论，结合面部表情的二维情感空间分析技术、脑电信号的状态分析、语音的三维情感空间分析三种模态相互融合叠加技术，检测人心理情绪状态，提高其检测准确度。3.    基于摄像头面部情绪识别技术，可以实时分析人体面部所包含的情绪状态。通过非接触式的实时视采用 AI 人工智能学习技术，结合心理学，通过对被测试人员 60秒的测试，能够获取相关心理/心理指标。帮助被测试人员了解自己的心理健康状况，并且引起人们重视心理健康，从而在工作、学习、生活当中提高身心健康。并且通过定期测试，能够获取个体、准确的进行心理危机预警，显示被测人员心理危机测试报告，提醒心理医生重点关注。用户在进行注册登录后，根据语音提示可直接进入测试界面进行情绪识别。点击测试按钮，调整好站立位置，脸部朝向屏幕，人脸录入即可完成测试，测试完成即可生成测试报告并能打印报告。4    基于脑电生物传感器状态检测、实时展示人体脑波原始状态指标以及Delta、Theta、Alpha、Beta、Gamma等8个EEG参数。5.    采用任务态模式进行语音情感分析，测试者按照系统设定的特定语境信息进行朗读来进行情感分析。6.    检测结束后可实时出具“心理生理状态分析结果报告”，其中包括被测试人员信息、检测时间、12维度心理生理情绪数据，包含正面情绪（平衡、自信心、活力、调节水平），负面情绪（攻击性、压力、紧张、可疑），生理参数（抑制、神经质、消沉、幸福指数），以及综合状态指标：专注度、放松度、疲劳指数、焦虑指数、压力指数、抑郁指数等。7.    统计分析：系统自带数据中心的统计功能，可以按单位进行所有检测人员的压力分布图及重点关注人员的信息显示。8.    检测完成后系统自动生成检测报告，检测报告需包含每项参数的检测数据大小、参考范围、异常数据等，以及用情绪参数雷达图、饼状图、直方图、曲线视图等多种表示方法。9.    信息查询功能：管理员可通过多条件查询功能，只需通过任意一项查询条件即可快速查询出与之对应和匹配的测试者信息，以及该测试者的历史测试记录，并可对该测试者的测试记录进行纵向和横向对比，综合分析该名测试者的心理健康状况。9.用户管理端：以管理员身份登录该系统可对用户进行管理。可进行添加用户、删除用户、查询用户、用户信息修改、密码修改、级别权限设置、单位框架搭建、查看用户报告，以及导出、打印用户报告。10.系统具有特定场合模态设置功能，可关闭和开启语音检测功能。11.视频检测时面部框具有信号质量检测功能，通过不能的颜色在面部框进行彩色状态提示，同时具有人脸检测判别功能，比如面部不全、距离较远等识别功能

主要功能和应用领域： 完成宽带微波信号的光纤传输和延迟移相，应用于分布式天线系统的信号传输和光控相控阵天线等领域。 特色及先进性： 波段覆盖L，C，Ku，Ka等频段，具有体积小重量轻的优点，目前延迟精度优于1ps，幅度一致性优于1dB，处于国内领先水平。 技术指标： ？ 1550nm波段； ？ 延迟位数：3~6bit； ？ 延迟步进，1~50ps； ？ 幅度一致性，1dB； ？ 延迟精度，1ps； ？ 适应微波波段：L，C，Ku，Ka等频段 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果： 解决目前亟需的宽带微信号稳相传输的市场需求。以及对高精度光纤延迟线的技术需求。项目实施达到规模化生产，将会带来较大的经济效益和社会效益。

主要功能和应用领域： 完成宽带微波信号的光纤传输和延迟移相，应用于分布式天线系统的信号传输和光控相控阵天线等领域。

光纤延迟线主要通过改变光载波的传输光程来实现传输信号的延迟。光纤延迟线克服了电延迟技术（同轴电缆延迟线、声表面波延迟线、微波PIN二极管延迟线等）在延迟移相上存在的固有技术缺陷，可满足宽带信号的实时延迟需求。 光纤延迟线主要用于需要对传输信号进行精确延时的相关系统中，如光控相控阵天线移相网络、高精度延迟触发装置等。该类系统中需要延迟线对传输信号提供亚皮秒级的延时精度，并具有较高的稳定性。

本成果采用光纤Bragg光栅传感器进行岩层变形多点测试，在国内首次将光纤光栅技术应用于岩层应变变形实时监测，填补了国内、外将光纤光栅传感技术应用于该领域的空白。以光纤光栅单点和多点传感原理为基础，建立基于光纤光栅传感技术的岩石变形检测理论和方法，通过试件、相似模型实验和现场工程实践，建立光纤光栅传感器与岩体相互作用的光学—力学模型。设计了用于室内和现场岩层变形检测的光纤光栅传感器。研究适合于埋入岩体内部的光纤光栅应变传感器结构、测量方法及相应的光纤多介质应变传递理论。 本项目获得了两项国家自然科学基金项目的资助，曾获“陕西省教育厅科学技术二等奖”一项，中国煤炭工业协会“科学技术二等奖”一项。授权发明专利3项，实用新型专利1项。

锚杆支护已发展成为世界矿井巷道以及其它地下工程支护的一种主要支护形式之一，锚杆的支护质量决定着巷道的使用安全和围岩稳定。该光纤光栅锚杆测力装置结构简单、安装方便、可重复使用、易于保护和维修，可用于对锚杆应力进行分布和长期监测，且具有很高的测试精度，长期稳定性好，信号传输距离远，给锚杆支护质量的长期在线监测提供了一种可靠有效的手段。利用该监测系统可以实现对井下各个监测点锚杆的受力情况进行监测，从而对井下巷道支护质量及煤柱稳定性等做出评估和预测。该成果已申请发明专利 1 项，在神华宁煤集团的红柳煤矿应用并取得了良好效益，具有广阔的推广应用前景。