1 成果简介水质有机污染预警仪（ FF-WY-01 型） 是在课题组自主开发的水质有机污染荧光指纹技术的基础上针对突发性水污染的实时预警研制出的第一代成果。预警仪由主机和其控制软件（ FWY solution 1.0）组成，可用于水体监控断面、企业排污口、游泳池以及浴场等污染敏感位置的有机污染在线实时监测及预警。2 应用说明仪器实现了自动取样与过滤，恒温测量，温控精度达到±0.3％，可以消除环境温度变化对测量结果的负面影响。仪器依靠硬件设置和软件设计实现了对光源的实时监控，消除了光源的瞬时抖动及光源衰减对测量的影响，使测量结果更稳定、精确。软件设计人性化，能以实时波形图方式动态显示测量结果；超过污染阈值时，自动报警；所有监测数据自动保存，数据保存格式为 excel 表格，以便于后续处理；当仪器光源老化时，自动提示更换等。仪器操作简便灵活，用户能根据实际情况设定报警阈值或使用推荐的阈值。该仪器完成一次测量仅需 30 秒，不加任何试剂，连续 24 小时使用耗电不足 3 度，维护简便。仪器主机体积小，仅 450×400×160 mm，便于携带和安放，如图 1 所示。目前二代机也已经问世。  图 1 水质有机污染预警仪(FF-WY-01 型) 可用于水体监控断面、企业排污口、游泳池以及浴场等污染敏感位置的有机污染在线实时监测及预警。4 效益分析成本仪器大于 1.5 万元/台，运行费 250 元/年。5 合作方式技术转让。

智能光纤预警系统，基于光纤微震动传感技术的周界安全防范技术在司法军用场所防卫，反恐， 维护国家安全和国民财产安全方面发挥着日益重要的作用，也代表着当今周界安防预警领域的最高技  术与发展方向，目前已在欧美日韩等发达国家取代了传统的安防技术，成为主要安防技术手段，保证 着社会的安全与稳定。 结合国内具体使用环境与特定需求而诞生的新一代智能周界防卫报警系统，在技术指标以及实用 性先进性方面达到甚至超越国外同类产品，达到世界领先水平。

陕西彬长矿业集团有限公司、中煤科工集团西安研究院和西安科技大学针对矿井冻结法施工解冻后冻结孔环状空间垂向导水导致的解冻水害，首次提出了在有利地层施工环形措施巷，并结合插管引流注浆，截断环状导水通道的方法，并对设计理论基础、施工工艺、施工安全、过程监控等关键技术进行了深入研究，得出了系统的研究成果，为解决基岩冻结法施工解冻水害治理问题提供了新的思路和方法。该成果经陕西省科技厅鉴定为国际领先，并获得陕西省科学技术一等奖，申请专利 3 项。该成果在陕西省彬长集团胡家河矿井主立井全深冻结施工解冻后水害治理工程中得到成果应用，治水效果良好，取得显著的经济和社会效益。

针对上述社会安全事件综合研判的难题，本成果利用系统工程的综合集成研讨方法论，综合公安学、管理科学、计算机科学等相关学科理论、方法与技术，提出了基于多时空线索链的社会安全事件智能综合研判关键技术以及面向社会安全警情事件的警务资源指挥调度方法。 ①基于多时空线索链的社会安全事件智能综合研判关键技术以群体性聚集事件作为典型社会安全事件，构建基于六空间的社会安全事件综合集成研讨厅体系：融合构建“情景数据-元数据-知识-实体模型-形式模型-算子”六空间体系，提出多时空线索链生成技术，抽取知识空间中共性的时空线索链模式；基于知识和数据共同驱动的思想，提出了社会安全事件的研判支持方法，包括基于知识图谱的推理方法、基于相似案例的推理方法、以及基于贝叶斯网络的推理方法等；进而结合专家研判，实现典型社会安全事件智能综合研判。 ②面向社会安全警情事件的警务资源指挥调度方法是在层次任务网络规划（Hierarchical Task Network, HTN）的基础上，实现任务执行时间、空间和资源约束的推理，解决考虑多任务类型、多警种、多出警地点、任务带有时效性、考虑交通和处置时间等实际因素的警务资源调度方案制定问题；进而考虑执行时间等不确定因素的影响，在规划过程中处理不确定性，制定柔性调度方案，使生成的调度方案更好地适应不确定的执行环境。 ③在此上述关键技术基础上，运用系统工程方法，研究了基于云计算与边缘计算的端网云的网络结构、通讯协议及协同计算模型，综合考虑各方面因素对平台体系架构进行了设计，从顶层设计层面解决信息孤岛、资源有限等难题，构建了基于云计算于边缘计算的社会安全事件智慧化立体综合预警与指挥平台。整体技术路线如下图所示： 图 1 社会安全事件智慧化立体综合预警与智慧平台整体技术路线 研制的基于云计算于边缘计算的社会安全事件智慧化立体综合预警与指挥平台，主要由四个系统组成。其中，融合“人、车、物、网、地”的警情大数据支撑平台与公安部门现有的业务系统相对接，关联研发的目标识别与警情事件监测预警结果，实现警情数据的采集、整理和分析。社会安全事件智慧化综合预警与分析系统基于大数据支撑平台提供的公安业务数据、网络舆情信息和研判结果数据等，提供了公安部门需要的事件分析和研判功能。面向社会安全事件的警务资源指挥调度系统基于研判结果，具有领域知识管理、调度方案生成和执行异常识别等功能，为指导指挥员进行调度方案制定提供辅助决策能力。最后，基于研发的系统间及与公安相关业务系统间的互操作模式、资源可伸缩的并发处理技术，由应用集成管理平台提供应用集成和服务集成功能，包括统一的用户管理和认证、工作界面、应用云服务管理等，实现各系统间的有机集成，平台体系架构如下图所示。 图 2 社会安全事件智慧化立体综合预警与指挥平台体系结构 成果相关图片展示： 图 3 社会安全事件智慧化综合预警与分析系统驾驶舱 图 4 时空大数据查询模块 图 5 研判规则管理模块 图 6 预案管理模块

目前矿井安全监控系统的监控分站供电模式采用交流供电、直流备用方式运行，当交流断开，直流自动投入，直流电源由备用蓄电池提供，蓄电池在长期的浮充过程中会造成电池老化，性能下降，所以备用直流电池一旦投入运行后，其供电时间的长短无法进行量化及无法提前预警，当其电池容量耗尽后，会使得各类传感器均停止了工作，失去了监控功能，给矿井安全生产带来很大隐患。为了保证煤矿安全监控系统的正常运行，有必要研制开发一种基于 LS-SVM 井下监控分站供电安全预警系统，它能保证实时对蓄电池电压进行实时采集并计算剩余电量、使用时间、找出落后电池，从全局出发对煤矿安全监控系统的备用电源正常工作进行预警、报警，最大程度上保证煤矿安全监控系统的正常运行，避免事故带来的危害。

荧光技术是近 20 年来兴起的新型分析方法，灵敏度高、适用范围广。污水和水体的荧光光谱是多物质产生的复合光谱，它们与水样唯一对应，被称为“水质荧光指纹”，简称“水纹”。该法在污染性质快速判断方面具有独特优势。荧光指纹是水样内蕴特征的反映，还携带了有机物总量信息，可作为新型的水质表征方法。课题组从 2003年开始从事水纹研究，在清华大学基础研究基金、教育部科技重点项目、清华大学自主研究项目、国家重大水专项等项目资助下，掌握了数百种水纹，创新性开发出基于水纹比对的新型预警和污染识别原理，并研发出污染预警溯源仪。获得 2 项发明专利，第 16 届中国国际工业博览会高校展区二等奖。

1 成果简介我国水污染事故频发， 以有机污染为主。现有技术不能迅速确定污染类型，因此事故发生后无法迅速采取恰当的应对， 是产生重大经济和环境损失以及负面国际影响的主要原因。为维护水环境安全，保障人民生活和生产， 需要一种能迅速确定污染类型的、环境友好的水体有机污染预警技术。 水质指纹与水样唯一对应， 简称水纹。课题组从 2003 年开始从事水纹研究，在清华大学基础研究基金、教育部科技重点项目、教育部清华大学自主研究项目、国家十一五重大水专项等项目资助下， 掌握了上百种水纹，创新性开发出基于水纹比对的新型污染识别原理，并研发出有机污染溯源仪，填补了迅速确定污染类型的仪器的空白。该仪器由水纹采集仪、水纹比对软件和丰富的水纹数据库组成，可以识别数十种有机污染类型。仪器的特点如下：自动取样，自动测量，自动比对；数据库设计人性化，可以自动添加新指纹；数据自动保存；水纹采集仪性能稳定，使用、维护简便，当仪器光源老化时，自动提示更换等。上述优点表明该仪器既适合在线实时监测，也可以作为监测车和实验室的专用仪器。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的仪器。 性能参数：灵敏度高，信噪比达到 250；完成一次溯源任务不足 15 分钟，测量时间短，重现性好；工作温度/湿度 15-350℃， 45-80%（不可有冷凝现象，350℃以上时湿度为 70%以下)；不加任何试剂，取样量少，不产生二次污染；连续 24 小时使用耗电仅数度，成本低。 图1 有机污染预警溯源仪2 应用说明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水质有机污染溯源预警仪在京杭运河江苏苏州段进行了为期 3 个月的实地连续测试运行， 仪器检测出数次水质异常，并及时进行了报警， 现场测试表明，该仪器能够灵敏、及时地监测到污染的发生和变化， 预警迅速，并能给污染类型的信息，对于快速确定有针对性的采取污染应对措施大有益处。 目前正在太湖水源地进行示范运行。 仪器经过了权威第三方的检测。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而污染预警和溯源的需求比较迫切，因此本仪器具有较大的推广空间。本仪器价格每台约 60 万元。而本仪器运行稳定、灵敏。总体上，仪器成本低，维护省，快速，无二次污染， 24 小时连续使用，运行费每月在 3000 元左右，具有明显的经济和技术优势。

项目成果/简介:在探明地下空间断层分布的基础上，鉴定断层的活动程度，判定它们是否为具有发生破坏性地震能力的活动断层，对于地震预测预报等具有重要意义。本方法基于光纤光栅及分布式光纤与钻孔结合进行自然或人为状态下断层活动性实时动态监测研究。通过在已查明断层上部地面位置施工并形成钻孔，钻孔垂直穿过断层上下两盘，并在孔中布置光纤光栅埋入式应变计及分布式应变传感光缆等形成一套综合监测系统，利用太阳能蓄电池对 FBG、BOTDA 等测试仪器持续性供电，实时采集与传输应变场、位移场等数据，通过分析实时得到的监测区域中岩体的应变场、位移场等参数变化情况，评价探测目标区域断层活动性程度。同传统的断层活动性判别方法（如地质地貌调查、地球化学探查及地球物理勘探）相比，光纤动态监测成本较低、所用传感单元不受外界电磁干扰、精度较高且实施方便，通过实时监测数据对比分析监测参数时空演化规律，可获取断层活动性发育程度。

在探明地下空间断层分布的基础上，鉴定断层的活动程度，判定 它们是否为具有发生破坏性地震能力的活动断层，对于地震预测预报 等具有重要意义。本方法基于光纤光栅及分布式光纤与钻孔结合进行 自然或人为状态下断层活动性实时动态监测研究。通过在已查明断层 上部地面位置施工并形成钻孔，钻孔垂直穿过断层上下两盘，并在孔 中布置光纤光栅埋入式应变计及分布式应变传感光缆等形成一套综 合监测系统，利用太阳能蓄电池对 FBG、BOTDA 等测试仪器持续性供 电，实时采集与传输应变场、位移场等数据，通过分析实时得到的监 测区域中岩体的应变场、位移场等参数变化情况，评价探测目标区域 断层活动性程度。同传统的断层活动性判别方法（如地质地貌调查、地球化学探查及地球物理勘探）相比，光纤动态监测成本较低、所用 传感单元不受外界电磁干扰、精度较高且实施方便，通过实时监测数 据对比分析监测参数时空演化规律，可获取断层活动性发育程度。