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。 1、能够实时测量蓄电池的容量，容量范围：0～10Ah； 2、能够根据蓄电池容量与带载情况，预测蓄电池的使用时间； 3、通过历史数据分析，当蓄电池容量下降率达到 4Ah/h（安时/小时），则表示该蓄电 池性能下降，需要修复维护； 4、利用地面中心的送断电控制，定期对蓄电池容进行测试维护； 5、系统能够检测多达 150 台隔爆电源备用蓄电池； 6、系统采用 C/S 架构设计、服务器端主要负责采集数据、数据分析与入库，客户端主 要完成数据实时显示、历史查询、曲线分析与报警功能。 7、数据能够保存长达 2 年以上，满足煤矿安全监控系统要求。

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。

近日，上海交通大学电子系义理林教授课题组基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台，实现了锁模激光器输出飞秒脉冲的实时光谱调控，对飞秒激光器的设计具有重要的应用价值。相关成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”为题目于2020年1月发表于国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》（中科院长春光机所与Nature出版集团合办期刊），并入选为封面文章，在“News & Views”栏目被专门评述。博士生蒲国庆为第一作者，义理林教授为通信作者。 图说：期刊封面文章 飞秒尺度（1E-15秒）脉冲对应着原子分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的众多超快过程，有着广泛而重要的应用。锁模激光器作为产生飞秒脉冲的重要基础研究工具，在物理、化学、生物、材料、信息科学等领域都有广泛的应用。飞秒锁模激光器自上世纪六十年代发明以来，与其相关的研究分别于1999，2005，2018年获得过诺贝尔奖。 随着超快光学的快速发展，越来越多的前沿应用需要对飞秒脉冲的时域和光谱进行精细控制。由于飞秒脉冲的产生涉及非常复杂的非线性和色散传输效应，达到特定脉冲状态的稳态输出需要对激光器多个参数在高维空间进行优化，传统基于激光器光学设计和优化的方法已被证明难以精确实现。 通过对飞秒脉冲状态进行智能识别，结合智能算法对激光器多参数进行全局优化，有望获得理想的飞秒脉冲输出，但其主要挑战在于飞秒脉冲难以实时精确识别。低速时域采样无法识别飞秒脉冲宽度和形状，光谱仪虽可识别飞秒脉冲积分光谱但无法识别其瞬时光谱，因此传统方法都无法做到实时控制飞秒脉冲精确锁模状态。为了解决这一难题，义理林教授课题组提出在锁模控制环内引入时间拉伸-色散傅里叶变换（TS-DFT）技术，通过时域到光谱的转换，采用低速时域采样即可识别飞秒脉冲对应的瞬时光谱宽度和形状。结合智能控制算法，实现了以1.4nm为精度对飞秒脉冲光谱宽带从10nm到40nm进行可编程控制，光谱形状可编程为高斯型或三角形等。这是本领域首次实现飞秒锁模脉冲光谱宽度和形状高精度实时编程控制，解决了飞秒锁模脉冲锁模状态无法精确调控的难题。 基于实时的光谱控制，该研究还展示了从窄谱锁模态至宽谱锁模态以及从三角形光谱脉冲态至宽谱锁模态的演变过程，发现两者动力学过程具有相似性，提出了目标锁模状态可能决定中间动力学过程的猜想，为人们进一步探索锁模激光器内部机理提供新视角。 图说：基于快速光谱分析的飞秒锁模脉冲智能控制 非线性光学著名专家John Dudley教授（欧洲物理学会主席，IEEE/OSA Fellow）在《Light: Science & Applications》的“News & Views”栏目撰文介绍此项工作，认为本工作极具创新性，开拓了研究锁模动力学新的可能性，很可能应用于多种锁模光纤激光器中。 义理林教授课题组过去六年来一直致力于解决飞秒锁模激光器的智能控制问题，2019年发表在光学领域顶级期刊《Optica》的“智能锁模激光器”成果入选美国光学学会旗下新闻杂志《Optics & Photonics News》2019年光学年度进展“Optics in 2019”。该方向工作部分得到国家自然科学基金（61575122）的支持。《Light: Science & Applications》论文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”评述论文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7

基于长时程医疗数据的临床心电智能检测平台是推动心血管疾病科学防治和管理升级的关键技术。近年来，众多医疗设备厂商在可穿戴设备领域大力投入，所研发可穿戴设备可实现用户心电图等生理健康数据的长时程监测，弥补了医院测量心电图的短时性。本课题中，基于人工智能算法研发心血管疾病智能诊断系统，将可穿戴设备、移动终端、云端服务器所实现自动诊断结果与专家诊断结果有机结合起来，实现心电疾病诊断智能化。长时程临床心电智能检测平台的建立，利用可穿戴设备实现了对用户身体状况的长时程监测和异常筛查，可有效推动心血管疾病健康管理模式建立。 

智能供配电实验研究共享数字云平台（简称研究平台）由供电系统智能故障模拟系统、高低压智能供电系统、集散控制系统、云控制系统、客户端等子系统组成。实验者授权后，开展线上+线下供配电系统的操作实训、系统实验；研究者授权后开展线上“云计算、大数据处理、人工智能”在供配电系统中的应用研究，赋能供配电行业经济数字化。 一、系统功能 研究平台提供供电一次系统故障源，如过电流、过欠电压、三相不平衡等故障种类。提供供电二次系统运行信息，包括微机继电保护输出信息和开关柜体运行信息。如电压、电流、功率、频率、电能、绝缘电阻、温度、湿度等模拟量；断路器分闸、断路器合闸、手车工作位、手车实验位、接地刀合位、储能位等开关量；短路、过流、过负荷、过压、欠压、漏电、绝缘监视、照明、闭锁等保护信息；开关的分闸、合闸、复归、试验、温湿度等控制信息。事件和故障的数据等事件记录信息。 研究平台具有人机会话、数据显示、记录查询、参数修改、控制操作等功能，设有就地操作、上位机操作、客户端云操作等操作方式，提供数据库、数据传输、数据处理、云组态等功能，使分布式用户分享系统数据资源与控制资源。 二、系统特征 研究平台集供配电系统的能量流与信息流有机融合。以实验装置为中心，辐射分布式、远程众多客户端，共同分享实验平台资源。提供了一个从构思、设计、实施、验证、评价等全方位线上+线下研究场景。服务于本科生的实践教学，研究生、科研人员的项目研究。 （1）、平台集成度高、安全可靠。平台硬件装备包括供电系统智能故障模拟装置与智能测试装置，智能高压进线与出线开关柜，智能低压进线与出线开关柜，组成一个有机体系。系统工作电压为交流380V，高压开关主回路为交流380V，总功率小于10KW，安全保护性高。 （2）、搭建共享智能数字研究空间。研究者在客户端自定义供电系统一次运行工况后，获取相应的二次信息，共同分享数据资源。基于数据挖掘、机器自学习等人工智能方法，设计软件算法，研究供配电的运行趋势研判、故障诊断和预测、运行预警等的控制方案，提升供配电系统自主识别能力，提升供配电系统安全和经济运行水平。 （3）、营造分布式融合教学研究空间。在不同地域的实验室、单位、高校，线上线下同步进行开展教学研究工作。同时，研究平台吸纳异地企业、科研院所、高校的优质硬件资源。基础资源一边建设、一边分享，合作资源共建共享，跨区域融合，实现滚动式发展。 三、实验与研究内容 1、高低压供配电实训操作系统。完成低压供配电与高压供配电等系统操作；高压开关柜机械联动与低压开关柜闭锁联动等系统原理实训；高压继电保护与低压继电保护等系统参数整定实训；高压一次系统与低压一次系统故障模拟等实训操作。 2、研制供电+控制设备一体化无人值守系统，远程监控现场装备的运行状况、系统操作、以及运行管理。适用于油田、沙漠等野外无人值守场所，可用手机、平板电脑、电脑等终端设备远程监控与操作。 3、研制无人值守变电站，用手机可以监视设备运行工况、操作设备运行。 4、研制分布式变电站集群化管理系统。实现社区、企业变电站分布式管理与远程自动化监控有机融合，能够跨区域集群化监控，完成众多变电站的运行监控、故障预判、检修预警、故障排查、远程急停电、远程送电、运行电费监管等业务。 5、研制供配电损耗分析系统。分析线路损耗、变压器损耗，有效诊断窃电、摊派电损、电价估算等。 6、研制供配电虚拟仿真系统。研究高压开关、变压器、电缆运行、继电保护、倒闸操作等虚拟仿真系统。 7、研制供用电协调控制系统。研究风光互补控制、用电协调控制系统、光伏发电+负载协调控制系统、风力发电+负载协调控制系统等协调控制系统。 8、研制设备远程控制系统。如农业灌溉、供排水、抽油机、景观灯等远程控制系统。 四、适用对象 1、实验教学：电气工程及其自动化专业、电子信息专业、计算机专业、计算机软件专业、测控技术与仪器专业、机械设计专业等本科专业。 2、实训与培训：电气控制技术人员、供配电技术人员、供配电运行人员等。 3、软件系统开发：自动控制系统软件、供配电系统软件。 4、算法验证：自动控制系统算法，供配电调度系统、协调控制系统算法等。  

精神健康智能询诊和服务平台主要针对传统就医方式中的问诊阶段进行互联网改造：让用户能够使用智能询诊模型先进行自我询诊，确定是否真正患病、具体患什么病、是否有必要去医院；确认可能的病人；病人采用标准化在线电话咨询；对于高端用户提供O2O模式的线下咨询服务。 本项目是一个智能筛选排除过程，自动交互和半自动交互，以免医疗资源被不必要消耗，并提供线上标准化咨询和线下高端咨询。具体而言，我们设计的是一个智能询诊模型自动和半自动交互平台，并提供线上和线下咨询服务。平台上交易的是各种询诊模型，根据所属分为两类：一类是平台自营，主要是通过机器学习方法得到，还有就是团队大夫定义询诊模型；第二类是合作方(医生或者医院)提供的询诊模型，模型完全属于合作方，由他们提供服务，平台收取管理费或者销售分成。根据使用模式分为三类：一类是线上自我测试、一类是线上他人测试、还有一类是线下咨询。用户可以根据自己情况选择询诊模型和类型进行询诊，根据不同的使用模式和所属方式进入不同的收费模式，通过移动平台快速地给用户一个询诊结果，让用户在很短的时间内对自己的病情有一个了解，再确定是否需要与平台心理咨询师或者与大夫进行线下高端咨询。

六元精神健康移动智能询诊平台(简称“六元”)主要是对传统看病方式中的问诊阶段进行互联网改造，形成一个智能筛选排除过程；通过智能询诊模型自动交互和半自动交互平台，提供线上标准化咨询和线下高端咨询服务。平台上交易的是各种询诊模型，根据所属分为两类：一类是平台自营模型，通过机器学习方法得到的模型，以及平台自有大夫定义询诊模型；第二类是合作方(医生或者医院)提供的询诊模型，模型完全属于合作方，由他们提供服务，平台收取管理费或获得销售分成。根据使用模式分为三类：一是线上自我测试，二是线上他人测试，三是线下咨询。用户可以根据自己情况选择询诊模型和使用模式进行询诊，根据不同的使用模式和所属方式进行不同的收费，通过移动平台快速地给用户一个询诊结果，让用户在很短的时间内对自己的病情有一个了解，再确定是获得心理咨询师还是精神专科大夫的专业服务。

以个人终端为感知设备，建立弱连接和强连接相结合的移动网络；以持有人为感知源主题，通过主动提供个体知识等进行的有意识参与，以及GPS定位、活动记录等无意识的参与，提供文字、图片、视频、语音、地理信息等多源数据。依据选择性注意的交叉信息融合与认知计算体系架构，多源数据在智慧平台进行综合、查重和筛选，去伪存真，然后融合、活化，由个体智慧转化为群体智慧的知识。智能终端以群体智慧的知识为基础，提供从个人生活到社会热点事件的全面应用，形成沟通物理世界与数字世界的网络。该成果主要应用于基于智慧城市的个人手持设备应用，如智慧交通、智慧影音、智慧餐饮、智慧居住、智慧生活及智慧消费等，开发者平台支持各类应用的二次开发，可以根据用户需求进行扩展。

1)将分布式光伏发电装置利用网络通讯加以互联并集中监 控，每个光伏发电单元具有可控性，提高了系统的稳定性； 2)该系统将区域内多个分布式光伏发电集中管控，实现了发电的调度管理，避免了光伏发电电源的孤岛运行，提高了电网的安全性； 3)实现了多用户分散系统系统集中实施与集中管理，便于 电站的技术维护和清洁，保证了光伏发电的高效性；增强了系统的稳定性和可靠性，并降低了维护成本。 4)具有智能报警功能，管控系统有先进的算法，实现历史数据纵向和现场照度横向比对功能，根据所设定报警数值，该系统发电报警维护人员及时维护，确保电站高效率运行。 5）光伏云系统还具有电费算法，根据当地的回收光伏电量及电费，及时计算即时及累计当天、累计当月、累计当年的系统电费。及时对发电系统的经济性进行评估。 为用户大幅节省电站运行维护成本并提升发电量，每年预计可提升光伏电站收益 5-10%