成果与项目的背景及主要用途： 大型工程活动的安全关系着人类生命安全和社会经济活动，桥梁、隧道、建筑物的结构失稳、崩塌、火灾等事故应做到及早预测与警报。光纤传感系统作为智能结构的神经网络，可为人们获知结构内部工作状态信息提供有力工具，用来测量混凝土结构变形及内部应力，检测大型结构、桥梁健康状况等。天津大学科技成果选编 技术创新： 光纤传感器：新型的光纤温度、应变传感器具有高灵敏性、高精度以及体积小的特点，便于做分布式安装，达到多点化、实时化的精准测量。光纤解调系统：研发了一系列新型的光纤光栅温度、应变传感在线监测仪。基于 DSP 技术，可实现波长解调速度 200KHZ、智能分析、智能判断和实时传输。特别适合多通道多传感器以及多传感器有同步要求的监测设备。研制了低熔点玻璃焊接封装的渗压计，极大降低了温度和湿度对压力测量的影响。 技术水平及专利与获奖情况： 专利：“光纤 Bragg 光栅传感解调装置及解调方法” 200510014877.7 应用前景分析及效益预测： 光纤传感器进入结构监测领域具有重要意义。光纤传感器的轻巧性、耐用性和长期稳定性，使其能够方便的应用于建筑钢结构和混凝土等各种建筑材料的内部应力、应变检测。已与中国计量科学研究院、国家防爆电气产品质量监督检验中心等多家机构合作，成功在石油、电力、桥梁、隧道等多个领域，实现 400多个项目的应用。 应用领域：石化系统、电力系统、隧道监测、桥梁监测、大型结构监测等 合作方式：合作开发

一、基于虚拟现实（VR）的中小学智慧教育：为在教育行业落实重庆市五届人 大一次会议打好“三大攻坚战"，实施“八项行动计划”的精神，该成果充分利 用VR身临其境和游戏互动的高科技手段，采用中小学生易于接受的方式，学习 和体验初高中的课本教学大纲内的知识重点难点，让学习不再枯燥。参展内容包 括《物理》VR课程（17章节），《化学》VR课程（10章节），《生物》VR课 程（6章节）。该成果直接或者间接解决几个问题：1激发学生学习兴趣；2. 易于接受；3.有利于教育公平；4.中小学学习减负和升学压力平衡的解决方案；5.教育奢侈化潮流下的一种解决方案；6.教师上课的强有力的辅助工具；7.画面 场景效果优异，让学生瞬间爱上这种方式的学习，在玩耍中潜移默化的学习。 二、智能穿戴及其应用：为深入贯彻党的十九大精神，为促进我市经济转型 升级、积极响应重庆市以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略，全方位对接 和服务重庆“三大攻坚战"和“八项行动计划"，加快大数据、人工智能技术率 先在相关领域的深度应用，落实重庆市《关于加快推进可穿戴设备产业发展的工 作意见》，加强“互联网+ ”人工智能核心技术及平台开发，推动虚拟现实、增 强现实产品研发及产业化，支持可穿戴设备、智能服务机器人等产品创新和产业 化升级。为解决现有如Kinect、LeapMotion等视觉感知产品场景受限，并且国 际上无完善的基于穿戴产品的应用识别的技术等问题，实施可穿戴设备与云计算、 大数据、人工智能、虚拟现实等技术的融合应用开发。参展内容包括智能穿戴硬 件设备（智能手套、智能手表等），以及智能穿戴应用（1.基于智能手环的非 接触式Fly Bird游戏；2,面向老年人的穿戴式家居设备控制系统；3.基于智 能手环的手势控制音乐播放器；4,基于穿戴手势的智能小车控制系统）。市场及经济效益分析： 一、 基于虚拟现实（VR）的中小学智慧教育项目效益：针对中小学“物联网、大数据、人工智能”教育培训提供实验室搭建指导、师资 培训、课程研发与学生体验。为中小学提供“建立实验室、师资培训、学生体验培训、课程研发”服务； 结合全国计算机教育指导委员会指导设立行业标准服务重庆及西部教育市场。 二、 智能穿戴及其应用项目效益： 填补重庆智能穿戴产业研发空白； 成立重庆市智能穿戴健康大数据中心；通过核心技术研发协助政府招商，形成穿戴产品产业链聚集，推进重庆传统制造 业升级转型，占领国际智能穿戴科技领域，促进我国民生保障，医疗服务和环保 事业的发展；通过全国甚W全球智能穿戴协会资源，引入领域高层次人才。

复杂环境下智能巡检运维机器人关键技术及应用针对我国核电安全与电网运维领域的急需，突破了智能巡检运维机器人的多项关键技术，研制成功多型号系列化智能巡检运维机器人，国内首次在阳江核电站、大亚湾核电站及宁德核电站投入运维使用，广泛应用于国内16个省市2000多个配电站，促进了我国智能电站与智能电网建设技术水平的提高。该成果还在南水北调工程大型泵站监控、重大活动保电安保、无人消防车、工业机器人、智能工程机械等领域应用，取得了重大社会效益和经济效益。

复杂环境下智能巡检运维机器人关键技术及应用针对我国核电安全与电网运维领域的急需，突破了智能巡检运维机器人的多项关键技术，研制成功多型号系列化智能巡检运维机器人，国内首次在阳江核电站、大亚湾核电站及宁德核电站投入运维使用，广泛应用于国内16个省市2000多个配电站，促进了我国智能电站与智能电网建设技术水平的提高。该成果还在南水北调工程大型泵站监控、重大活动保电安保、无人消防车、工业机器人、智能工程机械等领域应用，取得了重大社会效益和经济效益。本成果不仅在2010上海世博会、2013南京亚青会、2017天津全运会等重大活动中发挥了重要作用，还在南水北调工程大型泵站监控、无人消防车、工业机器人、智能工程机械等领域应用，取得了重大的社会效益和经济效益。

山东中科蔚蓝智能环保科技有限公司是专注于实验室及医疗场景污水处理解决方案的国家级科技型中小企业，致力于以智能化、定制化技术推动环保领域革新。公司立足山东，辐射全国，依托自主研发的智能环保设备与全流程服务体系，为医疗机构、科研实验室、疾控中心等场景提供高效、安全、合规的污水处理方案，助力客户实现绿色可持续发展。   公司具备卫生部颁发《消毒产品生产企业卫生许可证》，且产品在《全国消毒产品网上备案信息服务平台》备案，相关产品均经过了第三方正规检验机构检测，旗下所有产品均有PICC百万产品责任险，国家认证，官方可查。   【荣誉资质】   公司荣获了中国人民银行公示平台认定的：3A级信用企业、重合同守信用3A企业、诚信经营示范单位3A企业、重质量守信用3A企业、3.15消费者可信赖企业、中国绿色环保产品、政府采购优秀供应商等荣誉称号。   【合作案例】 公司已成功服务全国2000余家单位，包括北京信息科技大学实验室、山东农业科学院、国际供应链示范中心、呼和浩特第二人民医院、广东清远麻鸡国家原种场研发中心等标杆项目，设备稳定运行率超过8%，获评“中国实验室设备政府采购优秀供应商”、“中国医疗行业政府采购优秀供应商”。   【企业愿景】 未来，中科蔚蓝将持续聚焦智能化与绿色化双轮驱动，推动污水处理从“末端治理”向“全程防控”升级，为全球科研与医疗健康事业构筑安全屏障。

1、产品介绍 AI人工智能语音与机器视觉应用系统是一款集成AI语音、机器视觉、深度学习基础、嵌入式Linux于一体的高端教学科研实验平台。 整个教学平台由实验箱高性能嵌入式主板够成，高性能嵌入式核心板采用高性能64位ARM处理器，标配4GB DDR3内存和16GB闪存，可运行ubuntu、android、linuxqt等多种操作系统，可满嵌入式linux和AI应用开发。 平台采用多核高性能 AI 处理器，预装 Ubuntu Linux 操作系统与 OpenCV 计算机视觉库，支持 TensorFlow Lite、NCNN、MNN、Paddle-Lite、MACE 等深度学习端侧推理框架。 提供多种应用外设与丰富的机器视觉、AI语音、深度学习实战应用案例，如语音前处理（声源定位、语音增强、语音降噪、回声消除、声音提取）、语音活体检查、语音唤醒、语音识别、语音合成、自然语言处理、声纹识别门锁、语音智能家居、手写字识别、人脸识别、目标检测、端侧推理框架、图像识别、人体分析 、文字识别、人脸门禁控制、车牌道闸控制、手势家居控制等，通过案例教学让学生掌握计算机视觉与深度学习的基本原理和典型应用开发。 2、产品特点 （1）先进性 性能卓越：搭载AI嵌入式边缘计算处理器RK3399，配备4GB RAM与16GB存储空间，以及6英寸高清电容触摸屏，确保流畅的用户体验。 高效运算：配NPU协处理器模块，专为神经网络模型设计，提供高达8 TOPs@300mW的运算能力。 接口丰富：提供双路0、四路USB2.0、RS232、RS485以及多种嵌入式拓展接口，满足多样化的外设连接需求。 （2）扩展性 定制化设计：所有硬件单元均采用模块化设计，支持根据具体需求进行定制化选型和搭配。 项目套件丰富：提供多种可选的项目套件模块，支持完成多样化的AI应用场景设计和创新。 智能网关平台：智能边缘计算网关平台配备了包括GPIO、ADC、IIC、UART、PWM、SPI在内的常用接口拓展，增强了平台的适应性和灵活性。 （3）包容性 多功能应用：实验平台适用于人工智能、嵌入式系统、物联网、移动互联网、智能硬件等多个学科的实验教学，提供全面的教育资源。 课程与实验：支持包括Python程序设计、嵌入式Linux操作系统、机器视觉技术、自然语言处理、神经网络原理、无线通信、Android应用技术、物联网中间件、AIOT应用实训等在内的丰富课程和实验。 专业融合：平台在硬件设计上实现了物联网、人工智能和嵌入式技术的兼容性，提升了实训设备的复用率，有效解决了学校实训室空间和资金的限制问题。 AI语音与机器视觉应用系统致力于解决学校在开设人工智能课程时面临的师资、教学资源、实训资源、设备以及与行业应用对接的挑战，实现了产学研创一体化的教育模式 3、应用 系统支持多个工业化的应用场景，以智慧家居、智慧停车场、智慧门禁、智慧交通、趣味AI、智慧工地六大应用场景，及基于六大应用场景的20多种小AI应用场景。所有的应用场景及业务子项功能，均来自真实的人工智能行业应用。 4、配套 该产品除完整的软硬件系统外,还配备针对设备完整的人工智能实训指导书完整丰富的教学实训素材资源、以及基于设备系统的人工智能教学视频光盘。本产品提供免费的安装部署服务和设备实训培训服务。

近几年，硅基集成电路的速度遭遇瓶颈、停滞不前，解决的办法之一是引入光子学器件，部分取代电子学集成电路中的信号处理和互联器件，这就要求光子学器件具有像电子学集成那样的小尺度和三维集成能力，同时具有和电子学集成兼容的制备工艺。这些要求使得光电混合集成面临巨大的挑战，是一个世界性的难题。 光学所张家森教授团队与信息科学学院彭练矛教授团队合作，提出了基于表面等离激元和碳纳米管的三维光电混合集成系统，该系统与现有的COMS制备工艺兼容，可以实现光子学和电子学的三维集成和互联，为解决集成电路的速度瓶颈提供了一种方法。他们演示了几种集成回路，包括在片光操控回路、波长和偏振复用回路和具有COMS信号处理电路的集成模块。Fig. 1. Integration of plasmonic-enhanced detector with carbon nanotube (CNT) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) signal processing circuits. a, Schematic of the 3D integrated circuits, consisting of bottom-layer passive WFSAs and metal connection lines, in-between HfO2 dielectrics and Au cross-layer connection lines, and top-layer plasmonic receiver and CNT CMOS signal processing circuits. b, Output characteristics of the plasmonic-enhanced barrier-free-bipolar diode (BFBD) and the normal BFBD under the illumination at "λ" =1200 nm. c, Electric field pattern of the La=320-nm SA. d-e, Transfer (d) and output (e) characteristics of the CMOS. f, VTC curves of the CMOS (blue line) and the 3D integrated circuits (red line). Inset is the corresponding equivalent circuit diagram of the 3D integrated circuits. g-i, Statistical figures of merit of the deep-subwavelength modules, including photocurrent (g) and photovoltage (h) of the BFBD as well as on-state current of the CMOS (i). 这种三维集成系统的优点包括：1. 使用低温COMS兼容制备工艺，可以在单片集成回路中集成光子学模块、电子学信号处理系统和存储系统；2. 利用具有原子厚度的碳纳米管材料以及金属工艺，使得光子学集成和电子学集成在材料上兼容；3. 基于表面等离激元使得光子学器件尺度可以和电子学器件尺度相近，便于集成；4. 碳纳米管的工作波段可以覆盖整个通讯波段，这是硅材料无法做到的；5. 光电探测器工作于光伏模式，可以减小能耗。该工作是首次利用原子厚度材料实现三维光电混合集成，可以实现更小的尺寸、更快的速度和更多的功能，同时，有可能解决电子学集成回路在速度上的瓶颈。 上述实验结果近期发表于最新一期《自然 电子学》杂志。 相关文献：Yang Liu, Jiasen Zhang, and Lian-Mao Peng, Three-dimensional integration of plasmonics and electronics. Nature Electronics 1, 644-651 (2018).Yang Liu, Jiasen Zhang, Huaping Liu, Sheng Wang, and Lian-Mao Peng, Electrically-driven monolithic subwavelength plasmonic interconnect circuits. Science Advances 3, e1701456 (2017).