本技术将自供电器件与超级电容器、蓝牙信号传输装置集成，成功制备液体泄漏检测器件。探究了电容的充电稳压机制在器件集成中的应用，在器件在接触到漏水后产生电压和电流为超级电容器充电，将峰值电压保持30 s以上，使能量收集芯片接收足够高的能量，激活并发送2 V以上电压脉冲信号，驱动蓝牙信号传输装置将漏水信号传送到中继点和云端，为用户提供漏水警报。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 1.采用碳纳米材料-Mg自供电器件替代传统的电池，可以做到遇水发电、不遇水不耗电，兼具对液体和湿气的传感功能，同时能够长时间工作。在传感器表面滴水100 μL后可以产生高达2.65 V的峰值开路电压和10 mA以上的峰值短路电流，并且能够在2 V的开路电压或1 mA的短路电流下，保持2小时以上的稳定输出；在80%以上湿度环境下可以产生1 V以上的开路电压和100 μA以上的短路电流，对环境湿气、湿度变化响应迅速（响应时间<2 s）。 2.碳纳米材料-Mg器件湿气自发电机理是电化学放电和碳纳米材料赝电容放电的叠加效应。氧等离子体活化碳纳米材料-Mg器件可以产生超过Mg还原电势的峰值电压，同时具有极高的响应灵敏度，是由于碳纳米材料表面的含氧官能团在电化学反应中部分还原放电，产生了赝电容效应，产生的电压与Mg的化学电势叠加，使峰值电压提高。此外，由于赝电容放电在碳纳米材料与水接触时立刻发生，因此可以大大提高器件的电压响应灵敏度，响应时间小于10 ms。 3.将自供电器件与超级电容器、蓝牙信号传输装置集成，成功制备液体泄漏检测器件，如图所示。探究了电容的充电稳压机制在器件集成中的应用，在器件在接触到漏水后产生电压和电流为超级电容器充电，将峰值电压保持30 s以上，使能量收集芯片接收足够高的能量，激活并发送2 V以上电压脉冲信号，驱动蓝牙信号传输装置将漏水信号传送到中继点和云端，为用户提供漏水警报。  

针对森林火灾、建筑火灾、居家环境安全等当前关系到社会安全稳定的关键问题，在天津市中小企业与国家中小企业创新基金的支持下，本项目在研究了当前消防报警系统的不足之处后，将多层次无线传感器网络技术引入到火灾与居家安全监测中来。构建了基于无线传感器网络的分布式火灾与居家安全监测定位系统，研制分布式无线消防传感器数据传输网络，结合无线传感器网络协议的层次结构，研究数据采集和传输、组网、路由及定位算法，保证了系统的低功耗、实时性和稳定性。将系统实时监测的有关参数数据（例如温度、相对湿度、位置、入侵、煤气等）发送给监控中心进行分析处理，结合检测环境气象条件、地形条件、可燃物条件等多项参数，通过模糊数学算法融合处理传感器参数，采用人工智能的的方法设置各项参数适当的预警线。并与相应参数的预警线进行比对，判断是否具有火灾及其他危害发生的潜在危险，为有关部门采取相应的措施提供决策依据。本项目在森林防火、临时建筑消防监测、展会消防监测、学校宿舍与实验室消防监测以及居家安全等方面都有较好的应用前景，因此市场广大。

本发明公开了一种果园生态环境无线传感器网络监测系统。由八个生态环境信息传感器节点、三个移动节点和汇聚节点组成。在果园将八个生态环境信息传感器节点分别固定于一定间隔的果树上,并将空气温湿度、光照传感器固定在相同的果树上,将土壤温度、水分传感器埋到土壤中。本发明将环境参数传感测量、无线传输、网络通讯等技术集成一体,有效地解决了果园生态环境信息的自动采集和传输问题。大气和土壤信息传感器节点均匀分布在果园待测区域内,分别监测所在位置的大气和土壤参数,并通过各自的无线通讯模块联成信息传输网络,在无线路由信号盲点处增设移动节点,维持通信路由的连通性和可靠性,并最终将数据传输到汇聚节点。

本系统重点解决监测对象分布区域广、在线系统难以实施和维护的场合中设备状态特征监测问题。已经成功应用于设备轴承温度状态监测。系统采用了先进的无线传感器网络技术，突破了传统监测系统中信号必须用有线方式传输的瓶颈，为大面积、分布式、布线难的监测系统提供了有力的技术条件，可以实时在线监测被测对象的状态特征。本系统的无线测温节点在鞍钢冷轧厂连退炉区生产现场的实物图如图1所示。本监测系统才用了C/S（客户机/服务器）与B/S（浏览器/服务器）两种模式，为用户提供了监测对象的温度在线监测功能，并可以自动记录温度测量数据。用户可以自行查询、分析、制作报表、打印数据等，从而为设备管理提供重要的决策支撑。

本发明公开了一种果园生态环境无线传感器网络监测系统。由八个生态环境信息传感器节点、三个移动节点和汇聚节点组成。在果园将八个生态环境信息传感器节点分别固定于一定间隔的果树上,并将空气温湿度、光照传感器固定在相同的果树上,将土壤温度、水分传感器埋到土壤中。本发明将环境参数传感测量、无线传输、网络通讯等技术集成一体,有效地解决了果园生态环境信息的自动采集和传输问题。大气和土壤信息传感器节点均匀分布在果园待测区域内,分别监测所在位置的大气和土壤参数,并通过各自的无线通讯模块联成信息传输网络,在无线路由信号盲点处增设移动节点,维持通信路由的连通性和可靠性,并最终将数据传输到汇聚节点。

项目概况     红外通信辅助驾驶装置主要包括嵌入式微处理器、红外通信模块、车速采样/转换电路、液晶显示电路。红外通信模块和周围车辆的红外通信模块进行数据传输，掌握周围车辆的数量、车型、方位和速度信息，并用图形显示出来。当存在危险时，语言提示。本项目有效地克服驾驶员的视线局限性，帮助驾驶员更全面地掌握周围车辆运行情况，以增加驾驶员的行车安全。    本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权。  主要特点     1.全天候工作。在雾天、雨天和夜间等恶劣环境下行车，由于视距缩短、能见度低、视线模糊，驾驶员很难观察周围车辆运行情况，存在很大的安全隐患。而这种雾天、雨天和夜间恶劣环境对红外通信没有任何影响，驾驶员可以通过液晶显示器轻松掌握周围车辆的数量、车型、方位和速度信息，增加驾行车安全。 2.反应灵敏，语言提示。通过通信信息，确切地掌握周围车辆情况，由微处理器分析安全状况，语言提示比驾驶员根据经验和感觉来驾驶操作要更安全，反应更快。    3. 直观显示，符合习惯。红外线直线传播，符合驾驶员视觉习惯，同时图形显示，显而易见。   技术指标     红外通信辅助驾驶装置主要包括嵌入式微处理器、红外通信模块、车速采样/转换电路、液晶显示电路，如图1所示。6个红外通信模块分别安装在车辆的不同方位，其中车头红外通信模块安装在车辆的头部，车左前侧红外通信模块安装在车辆的左前侧，车左后侧红外通信模块安装在车辆的左后侧，车尾红外通信模块安装在车辆的尾部, 车右前侧红外通信模块安装在车辆的右前侧，车右后侧红外通信模块安装在车辆的右后侧，并且6个红外通信模块安装在同一水平面上，如图2所示。要求红外通信距离在9m以上，在车辆正常运行时，不停发送查询信息，一旦接收到来自周围车辆的确认信息，再发送速度信息；同样，一旦接收到周围车辆发送的查询信息，就发送确认信息，再接受周围车辆发送的速度信息；嵌入式微处理器根据车辆相对的方位信息确定周围车辆的位置，再根据周围车辆速度与自身速度的比较，确定自身车辆是否存在危险，并用图形方式显示周围车辆运行情况。   市场前景     安全是交通运输的永恒主题，保障交通运输安全是实现我国交通现代化的最重要的指标之一。20世纪90年代以来，我国在交通运输安全技术领域进行了不懈的努力，在道路交通安全设施、车辆的被动安全性等方面取得了长足的进展，但随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，汽车保有量和交通需求增长迅速，交通事故发生率和伤亡人数居高不下，我国交通事故死亡人数连续10余年居世界第一，已经进入道路交通事故的高发时期。据统计2009年上半年，全国共发生道路交通事故107193起，造成29866人死亡、128336人受伤，直接财产损失4.1亿元。本项目具有硬件电路简单、成本低廉、编程方便、通信可靠性高的特点，完全能减小交通事故发生率，不仅具有广阔市场前景，而且具有保障交通安全，促进社会和谐的重要意义。 

“串口通信监听记录系统”用于计算机串口通信的协议分析、开发以及接口调试。在我国某些重要的基础产业中，引入了大批成套的国外设备。在成套设备中，如果某些设备故障，通常只能将故障设备送到国外进行维修或者更换，时间非常长、价格非常贵。因此，研制可替代进口设备的国产设备的需要非常迫切。在研制中，我们经常需要进行主机与人机接口设备的数据通信，但是国外公司为了封锁替代产品而采取了专用通信协议，通信协议保密不公开，这对我国研究替代产品设置了非常大的技术障碍。因此，一套的通信协议分析工具对我们来讲就非常重要和迫切了。 “串口通信监听记录系统”独创性地将串口监听和视频录像功能完美地结合在一起，使设备的动作表现和通信信息能够同步记录，是串口通信协议在线分析和线后分析的有利武器。该系统可以广泛应用于工业控制通信领域、有线/无线数据通讯、软硬件通信接口设计调试等领域。如图所示，本系统提供一种能够步记录通信数据和场景的系统和方法。通过通信接口监听器采集通信数据，通过摄像头采集场景图像数据，利用计算机进行通信数据流的记录和分析，利用计算机进行场景图像的存储，在人员分析通信协议时，可以进行通信数据和场景图像的同步回放。   主要功能： 1.数据通信监听功能 在两个串口通信设备之间接入通信监听接口，截获两个串口之间来往的数据。根据需要设置串口通信的串口号、波特率、数据位、校验位、停止位等，满足不同通信协议的设置。 2.行为录像和回放功能 通常通信双方设备在接收了指令信息后，设备的行为都会做出反应，例如：上位机屏幕的数据显示，司服机构的动作，然而这些动作都在一瞬间完成，研究分析人员往往来不及对此做出反应。行为录像功能可以将设备的行为与通信数据同步记录下来记录下来，以全速、步进、暂停方式对录像进行播放控制，以用于研究人员进行通信协议的研究分析。 3.数据和录像同步回溯功能 不但能够将数据和图像同步播放，寻找图像对应的数据。同时还可以以接收到的数据为索引，播放数据所对应的视频画面，有利于研究者通过数据来寻找设备的行为动作。   软件运行环境：Microsoft Windows XP/2000/98/    项目主要应用范围： 该项目可应用在工业控制通信领域、有线/无线数据通讯、软硬件通信接口设计调试等领域。    预期收益：

1 成果简介移动指挥通信方舱是用于突发公共安全事件应急指挥和军事指挥的大型作战指挥系统。其可和汽车、火车、飞机、船舶等多种交通工具配套使用，满足突发公共安全事件快速响应、移动指挥决策、现场应急处置等需求，是国际领先的大型现场综合指挥调度处置系统。2 应用说明移动指挥通信方舱可在突发公共事件过程中实现现场的应急通信、网络、视频会商等功能，具体功能如下： ( 1)现场应急通信功能：通过数据和语音通信方式，保证移动应急平台和指挥中心、现场各部门人员等之间图像、数据、语音的通信。 ( 2)现场网络功能：通过多种手段实现现场各部门连接及接入移动应急平台，以保证移动应急平台可作为现场应急救援最高的指挥场所，对现场其它应急指挥车或平台进行指挥调度、现场音视频和数据等采集信息实时接收以及超视距的现场信息采集、现场办公需求。 ( 3)语音互联互通指挥调度功能：实现多个不同部门使用不同频段、不同制式的通信设备在同时运作和之间的互联互通，有效保障现场指挥人员对现场各部门人员的指挥调度和现场各部门人员的互相通信与协作。 ( 4)视频会商功能：移动应急平台通过卫星链路、有线链路等多种方式实现和指挥中心、各部门应急平台之间的视频会议。 ( 5)环境信息监测监控功能：移动应急平台结合低空飞艇智能扫描定位监测系统、移动应急通信与数据集成系统、现场环境参数采集传输系统、应急现场定向空投信息采集系统实现现场图像、地理信息、危险源信息以及环境参数等多种信息采集监测监控。 ( 6)事件分析研判功能：通过本地模块调用，对事态发展和后果进行模拟预测和分析，对事件影响范围、影响方式、持续事件和危害程度等进行综合研判，并参考预案进行预警分级，供指挥决策时参考。 ( 7)移动 GIS 功能：动态定位追踪移动应急车辆、单兵、救援力量、物资调度等动态变化情况，并可查询、量算、路径规划等功能，实现定位点周边情况查询分析、路径优化、距离及坡度量算。 ( 8)电子沙盘功能：实现综合可视化、空间分析、查询检索、快速标注，为现场指挥决策人员进行意图表达供便捷手段，使现场应急指挥更加直观、便捷。 ( 9)现场办公功能：提供现场会商、打印、复印、扫描、传真等功能，满足现场应急办公需求。3 效益分析实现移动指挥通信方舱的产品化，应用于各省级、地市级、区县级、企业、专项部门等移动应急平台的建设。4 合作方式商谈。