研制低功耗尘霾（包含PM2.5和PM10）数据、噪音数据监测设备，用于监测环境与生产安全数据，并把监测到的数据发送至研发的软件系统进行统计分析。同时，可以把报警数据通过短信、手机消息推送等方式发送给生产建设单位，必要时甚至同时发送给政府监管部门。

成果简介我国是世界上遭受气象灾害影响最严重的国家之一， 进一步加强气象防灾减灾和应对气候变化的工作已迫在眉睫。 本项目基于 GPRS 的智能气象监测系统应用了现代传感技术、 嵌入式系统技术、 通信技术等高新技术， 进一步提高气象预报和灾害性天气预警的准确率。 该系统的应用对增强气象防灾减灾措施的预警、应急能力， 具有了基础设备保障。 该系统的应用能更好地为经济建设、 社会发展和人民生活提供更好的气象服务。成熟程度和所需建设条件本项目控制主机已试制成功， 目前

本实用新型公开了一种能够精确监测料浆pH值，同时延长pH计使用寿命的料浆pH值在线监测系统。该监测系统包括反应器、主管道、检测储槽、pH计以及微机；所述反应器具有料浆出口；所述检测储槽上设置有工艺用水入口、料浆入口、压缩气体入口以及溢流口；所述主管道一端与料浆出口连通，所述料浆入口与主管道连通；所述溢流口通过管道与主管道连通；所述pH计具有检测端以及输出端，所述pH计的检测端设置在检测储槽内；所述pH计的输出端与微机连接。采用该监测系统，能够改善pH计工作环境、使得测量温度适宜、pH值变化不大、料浆流动量少、速度小；因此能够提高浆料pH值的检测精度，延长pH计的使用寿命。

抗震支吊架物联网监测系统是一个基于加速传感器实现抗震支架智能监测的物联网终端产品，填补了国内抗震支吊架缺乏合理、准确和可靠智能监测系统的空白。产品自研发之始就构建了具有国际先进水平的无线加速传感器，适用于复杂恶劣环境的组网和数据传输，为解决抗震支吊架的结构安全问题提供了智能监测方法和手段，大幅提高了工程设计、施工和运维效率和便利。该系统采用远程化、智能化和人性化设计理念，把对抗震支吊架安全问题的消极防范变为主动监测和预防，对抗震支吊架的抗震性能进行监测和预警，将先进传感技术、电子信息技术、计算机和物联网技术完美结合起来，是具有智能化、远程化的新型抗震支吊架性能监控系统。

教学质量监测与评价系统是集“教、学、管、测、评、存、用”于一体的中小学智慧教育管理与监控评价系统。系统主要基于网络阅卷系统、小测评卷管理系统、智慧课堂得出的基础数据，生成各种统计数据，让用户简单科学地完成考试质量分析、教学质量跟踪、试题质量分析、教学质量评估、高考分析等，从而解决教育信息隐形化、决策粗放化、资源缺失等难题，提高教学质量与综合竞争力。

本成果可对牵引供电系统进行全方位、全覆盖的综合检测监测，主要功能包括对接触网悬挂参数和弓网运行参数的检测，对接触网悬挂、腕臂结构、附属线索和零部件的检测，对接触网参数的实时检测，对受电弓滑板状态及接触网特殊断面和地点的实时监测，对接触网运行参数和供电设备参数的实时在线检测等。

成果与项目的背景及主要用途：统计资料表明，80-90%焊接结构断裂事故是由疲劳失效引起的，由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用，焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设计，仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效，造成巨大的经济损失，甚至是人身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位，如果对该部位实施适当的处理，使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中，这将有利于延缓疲劳裂纹的产生，具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基金的支持下完成的，从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术，研制发明了相应的装置、焊接材料和喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合，其应用前景是十分乐观。 技术原理与工艺流程简介： 1）超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为：通过超声波发生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电，用以激励声学系统的换能器。换能器将电能转换成同样频率的机械振动，在机架所提供的一定压力作用下，将该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝，使以焊趾为中心的一定区域内焊接接头表面产生足够厚度的塑性变形层，从而达到改善接头几何外形，降低应力集中程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 2）相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用开发的相变应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力，抵消焊接残余拉伸应力并获得压缩应力，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 3）等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用等离子在焊趾部位喷上结合性能良好的涂层材料来改善接头的应力集中状态，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。技术水平及专利与获奖情况：整体研究达国际先进水平；已获国家发明专利3 项，在申请国家发明专利 5 项；2004 年度天津市自然科学一等奖，2002 年获教育部发明二等奖。 应用前景分析及效益预测：接头焊趾及焊跟部位是焊接结构承受疲劳载荷的薄弱环节，改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲劳寿命，显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和资金，增加焊接结构的安全裕度，防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家和人民财产的经济损失，因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效益的可能。 应用领域：可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。 

（1）主要功能和应用领域 本成果面向环境与灾害监测预警需求，可在地形复杂、通信条件受限、运营维护困难的复杂环境下，建立监测预警信息传输系统，实现监测预警工作的持续、可靠运行，解决现有监测预警网络中的覆盖面受限、长期持续监测难度高、信息传输可靠性低等问题。 本成果可应用于自然灾害监测预警与应急处理、各种类型的环境监测等领域。 （2）特色及先进性 基于三大核心（新型组网架构、高效节能机制、可靠传输保障）机制，设计八项创新技术。提出了基于监测事件预测的节能机制和能量均衡消耗机制，设计了支持中继转发、双信道汇聚式接入的组网架构，研发了集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的滑坡泥石流监测预警可靠传输技术，提升了监测预警网络的稳定性和可靠性。 本成果申请国家发明专利10余项，除正在受理部分，目前已获得国家发明专利授权8项。 （3）技术指标 本成果已示范应用于龙门山地震带小流域滑坡泥石流灾害监测预警技术研究与示范系统。根据示范系统运行效果，本成果与灾害监测传统方式技术参数相比，可达到如下技术指标： ？ 丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； ？ 视频和图像传输实时性可提高约1/3； ？ 传感节点能耗10%-50%，监测系统有效工作时间延长20-30%； ？ 网络故障对监测预警影响极大降低，网络故障带来的数据时延趋向于0。 （4）解决问题与实施效果 当前问题 解决方案与效果 技术状态 监测点部署受限于区域通信条件 中继转发技术： 采用中继转发技术，可在无信号覆盖区域建设监测点，通过中继转发技术将监测数据转移到具备GPRS/3G/卫星信号的位置。 示范系统应用 监测点的信息传输存在数据丢失、甚至意外中断的风险 集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的传输保障技术： （1）研发低开销、高能效自动重传技术，恢复丢失数据，较传统方式的丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； （2）研发视频与图像自适应传输方法，提高视频、图像传输效率与可靠性，在网络信号较差时，视频和图像传输实时性可提高约1/3； （3）设计机会通信技术，传输网络中断处监测节点的数据，在邻近节点可替代传输时，可实现网络中断带来的时延效应趋于0。 授权专利2件 示范系统应用 监测点持续工作能力受到能量供应的约束 基于监测事件预测和能量均衡消耗的节能机制： （1）研发基于监测事件预测的休眠机制，降低传感节点能耗10%-50%； （2）研发能量均衡消耗方法，监测设备有效工作时间延长24.3%。 授权专利5件 示范系统应用 监测预警系统存在故障或破坏的问题 双信道、汇聚式接入的组网架构： （1）设计双信道、汇聚式接入的组网架构，支持系统部分故障时的网络自愈能力，保障监测数据传输不中断； （2）所设计组网架构下的设备可互相自动查询工作状态，设备故障可由其邻居设备主动上报，同时保留的传统设备状态查询方式，提高及时发现失效设备的能力。 授权专利2件 示范系统应用

本成果基于先进声传感技术、信息处理技术、物联网和大数据融合技术，研 究和开发了具有自主知识产权的、适合城市管网自身特点的泄漏检测与定位相关 技术和仪器。科技成果鉴定认为：本技术填补了国内空白，达到国际领先水平， 获重庆市科技进步二等奖1项。2002年至今持续在重庆、永川、合川、南京、 昆明、贵州等大、中、小城市供水管网现场检漏（包括铸铁管、水泥管等），共 报告并经确认发现和定位漏点1000余处，避免了公共突发事件的发生，为人民 正常生活和生产，构建和谐社会做出了贡献。该技术成果将有助于提高我国在各 类管网结构健康监测技术中的竞争能力，是构建“智慧管网"的重要部分，并可 为“智慧城市”应急、预警提供相应的决策依据。

技术分析（创新性、先进性、独占性） 本项目的科研成果以底层监控终端为起点，引入数据挖掘与数据分析技术，实现了对监测数据的有效处理与应用，涵盖渔业环境信息采集、分析与应用，提供兼顾时效性与有效性的数据服务业务。 ① 渔业环境信息采集终端（智能装置） 团队研发了多款适用于渔业环境监测的信息采集终端（无人船、浮标），其具备渔业水质参数采集、GPS/北斗双模定位、WIFI/4G复合网络通信功能。无人船采用视频/激光雷达避障、可采用自动寻塘、航迹设定以及手动操控等多种模式，配合远程人机界面完成针对渔业环境的全面监测。 团队研发的渔业环境信息采集终端（无人船+浮标） ②渔业环境信息分析服务（大数据分析） 团队基于已有监测框架，结合水质扩散反问题模型、神经网络模型以及信息化技术，以大数据支撑水环境评价与预警，并对水生物适养环境进行评估，提供最优辅助养殖策略、预测最佳捕捞区域。   接入环境信息分析服务的水域监管系统 ③ 渔业环境信息应用系统（物联网系统） 团队基于大数据分析技术，实现基于远程、多终端养殖的智慧服务与管理，研究并建立养殖质量评价的量化数据，发现影响养殖质量、产量的关键因素；对不同质量经济鱼的生理生化指标与养殖成活率和增重率的关系进行研究，通过海量数据分析，发现影响养殖效果的主要指标；通过相关知识的数据挖掘，提供数据综合服务。与此同时，通过记录喂养情况、经济鱼类成长情况，评估养殖鱼类经济价值为保险索赔提供依据。   为实现上述系统方案，团队在整个渔业环境信息采集、分析与应用环节均进行了系统化的设计与创新。