01. 成果简介 世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成极大不便，所以亟需便于失语者携带、操作简单、性能优异的新型人工喉的器件及系统研究。 本成果团队研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更贴合人体皮肤的纹身式薄膜作为衬底，无需胶带粘贴，可直接贴敷在人体喉咙，极大地提高了佩戴舒适感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收发声系统方面有了双重突破，实现了石墨烯的器件级应用至系统级应用的跨越。通过专用电路对声音信号的放大和转换，第二代石墨烯智能人工喉首次将收声系统和发声系统连接起来，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。接着，通过与单片机的结合，该器件可以将人体喉部的不同动作“翻译”成不同的声音，实现了动作发声系统。通过连接解码器，该器件还可以播放任意音乐。最后，第二代石墨烯智能人工喉系统可通过臂包穿戴在胳膊上，首次实现了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未来将进行体积更小及功能更多的集成，有望实现像“创可贴”一样贴附在人体喉部并帮助失语者“开口说话”。图1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系统02. 应用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收声和发声于一体，可直接贴附于失语者喉部，并将喉部的不同动作转化为对应声音，有望帮助失语者正常与他人“交谈”。在未来，该器件将与声纹识别、机器学习等技术结合，在语音识别、家庭医疗等领域具有广阔前景。03. 知识产权 已获得国家发明专利授权2项。04. 团队介绍 本成果项目团队负责人为任天令教授，清华大学信息科学技术学院副院长，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，清华大学环境与健康传感技术研究中心副主任。担任IEEE电子器件学会副主席（中国大陆首次）、国际微电子领域顶级学术会议IEDM执委（中国大陆首次）、IEEE电子器件学会教育委员会主席（中国大陆首次）、中国微米纳米技术学会理事等。近年来，承担国家自然科学重点基金、国家重大科技专项、国家公益性行业科研专项、国家重大仪器专项、国家863计划、国家973计划等多项国家重要科技项目，做出一系列具有重要国际影响的创新学术成果。主要研究方向为智能微纳电子器件、芯片与系统，包括：智能传感器与智能集成系统，二维纳电子器件与芯片，柔性、可穿戴器件与系统，智能信息器件与系统技术等。在国内外重要学术期刊和会议发表重要SCI期刊论文400余篇，国际微电子领域顶级学术会议IEDM论文11篇；获国内外发明专利70余项，入选2018年爱思唯尔（Elsevier）“中国高被引学者”（微电子领域唯一入选者）。获2018年电子学会自然科学一等奖，“石墨烯智能人工喉”荣获科技导报评选的2017“中国十大重大技术进展”，“人工智能微纳电子器件”荣获2017“清华大学十大重大学术成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全国科技活动周被评为“最受公众喜爱项目”，还入选2018年中国国际智能产业博览会十大“黑科技”创新产品（从1082项创新产品中脱颖而出）。团队成员有副教授、助理教授、助理研究员等7人。05. 合作方式 技术许可。06. 联系方式 邮箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

项目是国家科技攻关计划“先进控制与优化软件及综合自动化软件平台产业化关键技术”子课题，项目在PCS层（过程控制层）与实时信息集成系统的基础上，实时智能监测与故障诊断专家系统充分利用网络技术、计算机技术、控制技术、通讯技术以及人工智能技术将分散的PCS层信息进行集成，实现信息管理的智能化。系统实现从已有的PCS层通讯网络获得数据，进行高一层次的综合和处理，进行安全监督、故障诊断和预报，而不改变使用人员已经熟悉的操作程序和规则，因而可达到更好的安全监控与管理的效果。

1、将课堂班级转变成学习型社群；不仅有学习活动的互动、交流；也有学习资源、信息的分享，满足课前备课设计，课中互动教学，课后作业巩固等全流程设计； 2、协助教师突破传统教学限制，实现混合式、翻转式、交互式等创新教学策略； 3、提升教师教学质量、激发学生学习兴趣； 4、为学校提供完整解决方案，达成「教、学、管、评、测」一体化的教育信息化建设目标。

项目成果/简介:并网型光伏发电系统所发电能馈入电网，降低系统发电 成本及能耗。由于与电网相联，因而发电装置的电能质量、发电效率、稳定性、可监控性的技术要求都很高。分布式运营利用建筑屋顶，就近就地分散供电，发电节点（单机容量20KW及以下）将电能馈入低压内网，提供给局域电网内用电节点，在局域网内起到电网用电调峰作用，电能在局域网内消化，不需电力部门调度。应用范围:该领域市场前景广阔，欧盟、美国双反（反倾销、反补贴）制裁，但却促使中国国内光伏市场将在政策扶持下快速发展。2015年，年装机容量预计为15GW，分布式发电总量将达到7GW，2017年，总装机容量将达70GW，2020年突破100GW大关，并网变流器年产值约1000亿元。项目阶段:其他（样品）效益分析:本项目已申请一种基于倍频调制的单相光伏并网逆变器改进无差拍控制算法、一种新型电能质量自适应调节的光伏并网逆变器、分布式光伏并网发电与储能设备的控制方法等专利，解决潮流方向变化导致配电网内的无功调节困难等电能质量问题。

并网型光伏发电系统所发电能馈入电网，降低系统发电 成本及能耗。由于与电网相联，因而发电装置的电能质量、发电效率、稳定性、可监控性的技术要求都很高。分布式运营利用建筑屋顶，就近就地分散供电，发电节点（单机容量20KW及以下）将电能馈入低压内网，提供给局域电网内用电节点，在局域网内起到电网用电调峰作用，电能在局域网内消化，不需电力部门调度。

本发明提供一种工厂化水产养殖的水质调控系统与方法，通过采集养殖池的水体参数，根据水体参数预测第一预设时段后的预测时刻的溶解氧预测含量，第一预设时段为增氧过程的滞后时段，根据养殖行为参数和鱼类活动规律确定预测时刻的耗氧因子，根据溶解氧预测含量、国家渔业水质标准中溶解氧标准含量和耗氧因子确定预测时刻的供氧量，根据预测时刻的供氧量生成供氧调控指令，根据供氧调控指令调节养殖池内水体的溶解氧含量；即当前时刻的供氧调控指令是根据预测时刻的溶解氧预测含量和预测时刻的耗氧因子来确定，从而在检测到水体中氧含量过低之前就能实施对水体增氧，避免了可能出现的鱼类因缺氧而死亡的情况，避免了由于鱼类缺氧死亡造成的损失。

西安科技大学自 2003 年开始就矿山应急救援通信技术和装备着手开始研究，现该成果获安全生产科技成果二等奖 1 项，发明专利 1 项，实用新型专利 4 项，发表论文 12 篇；该成果提供一种可实时监视和直接联络事故现场的先进技术手段；设计了将灾害现场视频 / 音频信号传送至地面指挥部和各级救援指挥中心，地面指挥部和各级救援指挥中心根据灾区情况向救护队员发送救援指令；同时通过互联网，业内专家可直接了解救灾现场的实际，参与救灾决策，实现救灾决策专家化的网络系统。 项目研究成果及转化形成的工矿产品已推广应用于山西大同煤电公司、山东龙口煤电有限公司、中国神华能源神东分公司救护消防大队等矿山救护队取得了一定的经济效益和社会效益。

本实用新型涉及路边公共设备技术领域，公开了一种具有巡更、测速、可视化报警功能的路边自助装置及系统；其中，具有巡更、测速、可视化报警功能的路边自助装置包括：主体部；安装于所述主体部、且与管理平台之间信号连接的双向对讲模块，用于实现用户与管理平台之间进行语音通话；安装于所述主体部、且与管理平台之间信号连接的车辆监控模块，用于监控道路上的车辆信息并将获取的车辆信息发送至管理平台；安装于所述主体部的充电模块。通过上述路边自助装置可以更好地应对和解决道路交通环境中的多种复杂情况，进而，上述路边自助装置可以完善道路交通领域的公共设备功能。

本成果面向具体企业，根据其特定需求定制Pro/E，为用户提供具有自定义功能的数字化设计工具和方法，解决了Pro/E作为通用软件的低效率问题。该系统以基于网络的设计思想为指导，以服务器端的Oracle等数据库系统为统一数据源，实现了包括“特征建模”、“标准件设计”、“典型结构件设计”、“装配建模”、“属性管理”、“修改标记”、“模型重构”等分模块。开发了可扩展的开放性常用特征库、典型零件库、标准件库以及相应的设计和库管理界面。用户可以结合具体情况，利用友好的界面建立、填充和修改这些数据库。从而最大程度地简化了重复性的设计工作，提高了新产品的开发速度和效率。通过该系统还能够定义、管理零部件属性信息，添加设计修改标记等为PDM集成提供数据。