一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 何腾蛟 石油与天然气工程学院/石油与天然气工程   三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 廖柯熹 石油与天然气工程学院 教授 油气管道完整性 四、项目简介 随着油气管道建设规模不断扩大、服役时间长，管道面临的安全风险也日益严峻。目前，全世界有近500万公里油气管道无法进行内检，而市场上管道无损检测技术只能检测管道宏观缺陷，无法检测微观缺陷，不能量化管道应力集中风险。针对这一市场痛点问题，团队研发出一种新型管道安全状态非接触式磁检测装置——PMSI-Sentinel 2.0 。该装置通过分析远程连续采集到的管道磁场数据，可直接精确定位管道的缺陷位置，并判断缺陷损伤等级，从而评估管道安全状态。该技术以其非接触检测、识别微观缺陷、量化应力集中程度的优势打破了市场垄断，填补了管道应力检测领域的技术空缺，为无法进行内检的管道提供全面的解决方案。 目前，团队与校外公司合作建立校企联合实验室，拥有核心发明专利技术10余项，其中包括美国发明专利2项，PMSI技术已成功在新疆、山东、贵州、云南成功应用，共计检测管道200余公里，直接经济效益约500余万元。

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 王钟文 成都理工大学环境与土木工程学院/土木工程 2018/2021 章治海 信息科学与技术学院/电子信息工程 2014/2018 周良坤 成都理工大学环境与土木工程学院/土木工程 2019/2022 徐青松 成都理工大学环境与土木工程学院/土木工程 2014/2018 黄畇坤 成都理工大学环境与土木工程学院/地质工程 2017/2020 陈  希 成都理工大学环境与土木工程学院/地下水科学与工程 2015/2019 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 王东坡 成都理工大学环境与土木工程学院/岩土工程 岩土工程教研室主任/教授 山地灾害减灾与重大工程安全防控；山地崩塌滚石灾害形成机理及防治；地质灾害冲击动力学；地质灾害综合防灾减灾新技术新方法研究。 裴向军 成都理工大学生态环境学院/地质工程 生态环境学院院长/教授 强震大型滑坡触发效应和致灾机理研究；地质脆弱带地质灾害防治与岩土体加固；地质环境脆弱区生态修复。 欧阳朝军 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所/工程力学和计算机 实验室主任/研究员 滑坡、泥石流灾害动力学模型和数值模拟研究；计算流体力学、离散元、人工智能、InSAR等数值方法的编程和算法研究。 杨晓轩 成都理工大学环境与土木工程学院 — 校企科技成果转化方向 四、项目简介 我国国土约75%为山地，崩塌、滑坡等地质灾害频发。伴随国家“西部大开发”及“一带一路”建设的实施，山区已成为梯级水电、铁路公路、油气管线等重大基础设施与工程的高密度区。然而，广泛发育在山区的地质灾害已成为其主要危害因素之一。 凡是山区工程建设，都必须开展勘察评估工作，由于路桥交通等工程项目的快速发展，地质灾害隐患点勘测评估及路桥营运工作尤为重要，而该行业目前主要以传统勘测方法为主，存在危险性高、效率低、潜在隐患点判识不准等痛点问题。我国地质灾害风险评估也大多以定性分析为主，存在效率低、灾害类别不全、适用场景单一等问题。 在此背景下，团队开展了基于大数据的“空、天、地”一体化多源灾情信息数据的协同处理和关键数据提取技术研发，突破地质灾害基础数据快速获取难题；研发构建了国内第一套具有完全自主知识产权地质灾害快速模拟技术和仿真平台，进行高精度图件、地质信息绘制及定量地灾评估等工作。 已取得相关软著20余项、专利20余项，已得到来自同济大学、中国地质大学及西南交通大学等近百所大学、上千位科研工作者的使用并反馈中，并与中国中铁集团、中国交通建设集团等20余家大型单位已完成百余例大型地质灾害工程及科研项目。

遥感摄影测量边坡安全检测与应急决策系统针对采场边坡安全问题，综合考虑存在的边坡管理需求,将基于遥感测量的边坡监测技术、边坡稳定性评价技术、人工智能专家系统等技术整合起来并运用到边坡测量预警以及对应决策的选择上来，实现边坡安全态势、动态变化、预测以及破坏应急与应对策略、准确测控和全维度防范，为矿山安全问题的解决提供有效的技术支撑，对边坡稳定性做出满足工程精度要求的全范围实时监测。系统依据相关规定，结合我国矿区边坡稳定性的现状，并通过汇聚已有各类地质、采矿设计以及边坡稳定性研究资料，系统主动性和动态地处理已有数据、信息和知识，以此对采场边坡稳定性进行预知性监控和评估。借助GPS数据分析和边坡稳性预测预警、基于神经网络的稳定性分析技术等技术，建立矿业边坡安全检测知识库和边坡稳定性预测系统，对矿区边坡的安全状况进行实时监测和预警处理，达到防灾减灾的效果。同时提高矿山采场边坡稳定性管理水平和质量，为矿山采场安全生产提供有力之支撑。采场边坡稳定是影响矿山采矿安全生产的几个关键环节。现有技术没能很好地协调边坡稳定性评价、预测、监测及其与边坡灾害及采矿生产之间的关系，没能充分整合多种数据、信息、知识等为边坡生产安全提供动态实时评价。

本研究成果是基于交通需求预测理论，建立城市交通出行需求预测模型体系和应用平台，并融入决策支持技术，为城市和交通发展提供基础数据支持，为城市总体规划、综合交通规划、各种专项交通规划的编制，交通系统设计，交通管理决策等提供数据支持和量化分析依据。

本发明公开了一种火电企业燃料采购决策支持系统的设计方法。包括如下步骤：根据火电企业的实际运行情况和在售燃料的情况选取供煤单位的评价指标，用于对潜在的供煤单位进行评价；利用 AHP 算法计算各个评价指标的权重；利用历史数据计算得到每个潜在的供煤单位的各评价指标值，结合火电企业的锅炉参数，得到每个潜在的供煤单位的各评价指标的得分；对每个潜在的供煤单位的每个评价指标，计算其权重与得分的乘积作为该评价指标的权重得分，利用优劣解距离法计算得到各潜在的供煤单位的评分；根据各潜在的供煤单位的采购限制和评分以及火电

同济大学电子与信息工程学院康琦教授团队面向复杂工业过程智能运维，深度融合物联网、大数据、人工智能等技术，设计开发了高集成度与模块化的边缘计算平台。该技术采用云-边-端一体化的系统架构设计，结合迁移学习、演化计算等智能技术，构建了可持续学习的通用网络进化框架，针对不同应用场景，通过模型与算法的模块化管理与轻量化学习，可实现边缘侧模型定制与部署，全面感知系统动态，自适应环境与工况变化，实现无人值守的工业过程在线学习、智能控制与持续优化，显著降低运行成本，提升企业经济效益。 边缘计算平台架构 目前该技术已经获得相关授权发明专利6项，面向钢铁冶炼、汽车制造、污水处理、轨道交通等领域，在多个省市的节能控制与运营优化相关智能化工程项目中得到了推广应用，平均节能达30%，经济效益明显。基于该平台技术对城市污水处理厂生物曝气过程进行自适应软测量建模与学习优化控制，实现了多目标联合优化的在线智能监控系统，年平均节电超过27%。对大型制造企业的多车间冷源系统实现了全自动在线优化与智能控制，系统能效提升一倍，年平均节电36.9%。

细菌通过多个趋化受体来感受周围不同的化学小分子，主动游动，实现获得更好的生长环境或者实现趋利避害。但不是强的正趋小分子都是很好的可利用营养物质—好闻的不一定有营养，同样，也不是容易代谢的营养就是强的趋化因子—有营养的不一定好闻。细菌在自然界中往往面临多种不同强弱的趋化小分子，多种不同可代谢程度的营养来源的复杂浓度梯度环境中，细菌群落是如何通过趋化行为抉择它们的去向，实现最优化它们的环境适应性与生长速度？细菌在个体与群体的选择上是否有不同？这一基于细菌的生物行为的研究也许对了解复杂的高等生物的群体行为也有所帮助。 北京大学物理学院欧阳颀院士领导的“生物物理”团队的罗春雄研究组在基于微流体细菌趋化分析芯片的实验研究中发现：在反向不同引诱物浓度梯度下，细菌首先趋向聚集于强引诱物而少营养的一端， 但当细胞密度超过一个阈值时，细菌群落部分“逃逸”强引诱物浓度场，游向趋化因子相对弱但可代谢物质富集的一端。这一现象被刻画为细菌群体运动的“逃逸相变行为”。罗春雄研究组通过与美国IBM沃森研究中心的涂豫海教授（北大定量生物学中心资深访问学者）合作，对此现象涉及的趋化受体间的协作行为进行了系统细致的理论分析和实验论证，发现营养物质通过数量较少的Tap趋化受体进行了响应行为，而且在较大的一个趋化响应参数空间均会出现由细菌密度超过临界密度而产生的逃逸条带（“Escape Band”）行为，该行为可以使得细菌群落在复杂的趋化物浓度场中获得更好的生长优势。相关的定量实验与理论研究以“The escape band in Escherichia coli chemotaxis in opposing attractant and nutrient gradients”为题于2019年1月23日在线发表于Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）杂志上。细菌群体趋化运动的“逃逸相变行为” 文章第一作者为北京大学定量生物学中心博士研究生张玄麒,通讯作者为北京大学物理学院/定量生物学中心罗春雄教授及美国IBM沃森研究中心/定量生物学中心的涂豫海教授，参与人包括欧阳颀院士，前沿交叉学科研究院博士研究生司光伟，董一名，物理学院博士研究生陈凯悦。工作得到国家自然科学基金委、物理学院介观物理重点实验室、 北京大学定量生物学中心、北大-清华生命科学联合中心的支持。 工作原文连接: https://www.pnas.org/content/early/2019/01/22/1808200116

本发明公开了一种实时监测细胞行为和状态的装置和方法，该装置包括：第一微量注射泵、第二微量注射泵、第一注射器、第二注射器、塑料Y型接头管、加热片、传感器检测单元和检测仪器；本发明的装置和方法可以确定细胞和离子在样品溶液中的存在、行为、数量和变化情况；可用于实时监测细胞贴附、增殖和伸展形成致密连接的行为过程。亦可用于实时监测此过程中氢离子的代谢情况；还可用于实时监测调节物作用下的细胞行为和状态，从而鉴别分析调节物。

简单介绍： 动物行为学视频分析系统是一套通过视频摄像机和计算机，采用图像处理技术，自动跟踪和记录动物活动的通用型运动轨迹记录分析系统，可以应用在神经药理，学习记忆药理，抗衰老药理和新药神经系统一般药理毒理研究，也可用于神经科学基础研究。可进行头中尾三点跟踪，适用于Morris水迷宫实验、旷场实验、条件性位置偏爱实验、T型迷宫、Y型迷宫、八臂迷宫、高架十字迷宫、Barnes迷宫、Zero迷宫、孔洞实验、新物体识别等各种动物实验。 ZL-099除了具有自动跟踪记录动物活动轨迹的基本功能外，还具有通过事件记录器记录视频系统无法自动识别的各项动物行为事件、轨迹数据导入再分析、实验数据管理以及实时录像功能，并能够接收16路外部输入信号，控制16路外部输出信号，充分体现了自动化与灵活性相结合的优势。 详情介绍： 一.详情介绍 1.可随心设计的平台区域图形 ZL-099可以使用户根据实验目的自行设计实验平台区域，用于计算机跟踪动物在不同区域内的各项指标。ZL-099提供了圆/椭圆、扇形、多边形、环形图元，用户可以使用这些图元设计任意形状的跟踪区域，从而在实验中获取动物在跟踪区域中的各项数据。实验平台设计的灵活性使ZL-099可以更好地适用于各种迷宫实验的研究。 2.稳定可靠的跟踪算法 ZL-099为用户提供了三种跟踪算法：灰度法、背景减法和色彩识别法。灰度法适合在动物与背景间的对比度较大，背景可能会有较小变化的场景下使用。背景减法适合在背景复杂、背景灰度接近甚至与动物灰度相同，但是背景基本不变化的场景下使用。根据背景情况选择跟踪算法，能够使跟踪效果达到*佳。色彩识别法适合对着色的动物进行跟踪。ZL-099也是能够进行头、中、尾三点识别的优良软件。 3.事件统计和分析功能 ZL-099能够记录26种键盘预定义事件、16路外部输入事件、12路外部输出控制事件以及目标所在区域事件，开创性地设计了事件关系图，形象地揭示各类事件之间的相互关系，为深入用户分析动物行为提供了有利支持。 4.可视化的实验数据管理功能 ZL-099内建的数据库通过实验目录树和属性页的方式，将实验过程中产生的大量数据有机地组织起来，使用户可以很方便地查阅实验历史数据和图形，使实验数据的管理成为一个有组织的数据系统。每个实验人员可以独立创建自己的实验数据库，设置密码保护，通过简单的拷贝命令即可实现数据的备份和携带，充分保障了数据的安全性。 5.强大的综合报表功能 ZL-099的综合报表功能允许用户进行实验数据的筛选，并将筛选后的数据进行统计和分析，输出动物在各区域的持续时间、游程、进入区域的次数、潜伏期、平均速度、静止时间等指标，以选定的属性项分组统计平均值和标准误差，并将其以直方图的形式呈现出来。用户可以通过对数据图表复制、粘贴的简单操作，很快形成自己风格的实验报告。同时系统还提供了导出数据的功能，，可以将原始数据和统计分析数据导出到Excel文件中，用户可以使用如：Excel、SPSS、SAS等第三方软件进行深入的数据统计分析。   6.灵活的实验启动和结束方式 ZL-099不但提供了手动开始/结束实验方式，还提供了自动开始/结束实验、延时开始/延时结束以及远程开关启动实验方式。在自动开始/结束实验方式下，用户设置开始区域、结束区域后，系统实时监测动物所在的位置，当动物运动到设定的开始区域、结束区域时，系统自动启动跟踪任务或结束跟踪任务。远程开关方式可以使用户在远离计算机的位置启动实验，极大地方便了研究人员的操作，降低了工作强度。     7.方便快捷的手动事件记录器 ZL-099提供一个可以自定义的事件记录器，通过键盘或鼠标用户可以方便、高效地将视频跟踪系统无法自动记录的事件记录下来。用户可以按照自己的操作习惯定义各个快捷键所对应的事件，如：站立、理毛、进食、排泄等，*多可以定义26个事件。事件记录器不但记录事件，同时还将事件的发生时刻和持续时间记录下来，并对事件发生的次数和事件总持续时间进行统计分析，便于用户对动物行为进行深入研究。 8.自定义实验动物的属性模板 ZL-099允许用户定义自己感兴趣的动物属性项，并将其作为模板存放在数据库中，这个模板不但可以在当前实验中使用，而且也可以在以后的实验中复用。通过动物属性模板，用户可以储存更多的关于实验动物的信息，这些信息在后期的批量数据处理中，作为分组条件进行分组统计分析，使研究人员可以更加深入地探究各个因素与动物行为之间的内在关系。   9.实时分析和录像分析以及压缩录像功能 能够在实验的同时进行实时动物行为分析，也可以进行实验录像视频文件的分析。录像文件批处理功能只需要用户指定录像文件所在的目录即可自动进行大量录像文件的动物行为分析而不需要用户的任何介入。提供实时压缩录像功能，可以将实验图像采用通用的视频文件格式保存下来，便于后期的研究分析和备案。ZL-099系统从设计实验、预定义属性模板、设计区域平台、执行实验、数据分析到数据的导入导出，为用户提供完整的解决方案，是一个适用于多种迷宫实验的通用型视频跟踪系统。     二.性能指标 视频源 摄像机：黑白/彩色 录像机、DVD：黑白/彩色 视频文件：黑白/彩色 解析度 视频摄像机：640×480点 视频文件：≤1024×768点 算法 灰度法 背景减法 采样频率 1~20帧/秒 启动方式 手动开始/结束 延时开始/结束 自动开始/结束 远程按钮启动 输出指标 各区域持续时间及百分比、游程、进入区域的次数、潜伏期、平均速度、静止时间及百分比 总持续时间、游程、进入次数、平均速度、静止时间及百分比 运动轨迹图、直方图、事件关系图 特点 自定义属性项、可设计的区域平台图形、自定义事件记录器、实时录像     三.软硬件配置 计算机 台式机/笔记本 Intel P42G，512M内存 视频源 低照度工业监控摄像机（推荐） 数字/磁带摄像机 USB摄像头 AVI视频文件 镜头 3.5-8mm变焦、F1.2或F1.4光圈 图像采集卡 PCI/USB接口 640×480点解析度，24位真彩色 输入输出控制器（可选件） 16路继电器输出（每路4A@220V） 16路光电隔离开关量输入 照明 泛光照明 操作系统 Microsoft Windows 2000/XP/7/10