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項目發揮東北大學信息學院計算機科學、電子技術、通信技術、測控技術和自動化方面的綜合學科優勢，圍繞國家重大戰略方向和國家重大工程對先進信息技術的需求，以提高采掘業和巷道施工作業安全管理的智能化水平為目標，研究相關物聯網技術，采用物聯網技術對采掘業和巷道生產作業產過程中的關鍵設備、作業人員、生產場合進行有效監測和實時信息掌控。一方面，依賴物聯網技術實現以較低的投資和使用成本，對生產過程各元素包括人員、設備、環境的“泛在感知”，獲取傳統方法由于成本原因無法在線實時、全面監測的重要參數；另一方面，利用物聯網技術提高采掘業和巷道安全作業規范，保證生產安全運行和人員安全，有效地避免生產過程中出現重特大事故。提升我國采掘業和巷道作業的信息化發展水平，并在實際生產中進行創新應用示范。     該項目是在國家支撐計劃重大項目“基于物聯網的地鐵施工安全風險識別與可視化預警”、教育部基礎科研重大創新項目“面向采掘業和巷道施工安全作業的物聯網關鍵技術研究”支持下獲得的成果，整個系統包括人員監控子系統、施工結構監控子系統、設備監控子系統、環境監控子系統和基于GIS的大型應急管理決策系統，突破了地下人員和設備精確實時定位技術，結構微應變、微位移精確實時監測技術、實時可靠的工業物聯網通信技術。開發的裝置包括智能人員監管節點、微位移、微應變監測裝置、異構物聯網匯聚節點（層間管理主機）等。項目申請了5項專利和兩個軟件登記，并于2014年獲得國家科技進步二等獎。

導電聚合物不僅在國家安全、國民經濟，而且在工業生產和日常生活等領域都有極大的應用價值。導電聚合物具有防靜電的特性，可以用于電磁屏蔽。導電聚合物具有摻雜和脫摻雜特性，可以做可充放電的電池、電極材料；它對電信號的變化非常敏感，因此可以做傳感器；能夠吸收微波，因此可以做隱身飛機的涂料；利用導電聚合物可以由絕緣體變為半導體再變為導體的特性，可以使巡航導彈在飛行過程中隱形，然后在接近目標后絕緣起爆；與納米技術相結合，導電聚合物可以制成分子導線材料，制作分子器件和其它電子元件。 利用介孔硅為模板，在其孔道里封裝導電高分子聚吡咯，形成了新的核-殼型導電高分子納米復合材料。復合材料中聚吡咯的分解溫度分別比純樣（240度分解）高出50-80度，其熱穩定性提高了約20%-30%。在加電場誘導下，聚吡咯分子鏈上的自由電子或空穴載流子遷移而產生界面極化引起高的電流變效應。 采用嵌段共聚物（P123）為結構定向劑，分別在碳納米管（CNT）及納米Fe3O4存在下，以原位化學氧化聚合的方法制備出良好導電、磁性能的聚吡咯基納米復合材料。當碳納米管的含量超過20%時，其導電率已經達到7.0 S/cm。隨Fe3O4含量的增大，復合材料的磁化強度可達24.6emu/g。

中國科學技術大學化材學院研究團隊敏銳地意識到，“核苷類似物”抗病毒藥物的高效規模量產，在疫情阻擊戰中將具有十分重要的意義。 目前抗擊新冠肺炎試用的多種抗病毒藥物，都離不開核苷類似物這一類關鍵物質。然而，核苷類似物前藥在實際合成中存在合成步驟復雜、總產率低、多個藥物中間體提純需要使用柱色譜分離等問題，極大地限制了其規模級制備。目前已知的全球核苷類似物原料藥庫存量十分有限，一旦新冠病毒全球大規模爆發，勢必造成對核苷類似物原料藥的緊急需求，而目前已知的生產工藝均無法實現核苷類似物原料藥的低成本高效量產。 經過刻苦攻關，科研團隊另辟蹊徑，成功實現了高純度核苷類似物原料藥的核心步驟無柱層析合成工藝開發和公斤級規模的實驗室合成；部分工藝技術已轉移給相關藥企，并用以進一步的工藝放大。團隊發展的三嗪碘化物中間體的簡便合成工藝，已提交發明專利申請，疫情期間將免費授權給相關企業。攻關團隊已為近十個兄弟院校和科研機構無償提供了核苷類似物樣品供抗病毒相關基礎研究。   攻關小組起初根據文獻報道進行試驗，每個組負責不同藥物分子中間體的合成。然而，之前報道的合成方法，核心步驟產率低而且需要柱層析步驟。問題在于：柱層析環節會限制合成規模；對于這個關鍵難題，攻關小組克服困難，反復試驗，終于另辟蹊徑，通過優化后處理工藝，規避了柱層析操作；在若干關鍵步驟上，實現了收率和反應規模上的工藝突破。目前，攻關團隊已實現了系列抗病毒類似物前藥的實驗室合成；針對極具臨床治療前景的核苷類似物前藥，已能實現公斤級規模的實驗室制備，工藝路線適合進一步放大以進行工業化生產。

重金屬、有機物污染土壤治理受到國內外研究者的高度重視。本技術成果包括：（1）重金屬污染土壤修復植物的篩選；（2）生物法修復重金屬污染土壤工藝優化；（3）修復植物無害化資源化處置；（4）土壤污染物緩釋劑的研發與應用；（5）有機物污染土壤熱脫附技術等。該成果來源于國家863高技術研究項目，已在浙江、湖南等地土壤污染修復工程中得到應用。

本實用新型涉及顆粒物荷電量測量裝置，所述裝置包括順次連接的氣瓶、顆粒發生裝置、荷電器、檢測器和引風機，所述氣瓶與顆粒發生裝置之間設有第一流量計，檢測器與引風機之間設有第二流量計；所述荷電器設置在檢測器左端，檢測器右端通過管道與引風機連通；所述荷電器通過第一導線與荷電器高壓電源相連，檢測器通過第二導線與檢測器高壓電源相連。本實用新型結構簡單，設計合理，能夠精準測量靜電除塵器中各單一顆粒的荷電量，從而研究靜電除塵器顆粒的荷電機理；有助于靜電除塵系統進行設計和研究，從而提高靜電除塵器除塵效率，有效地控制燃煤煙氣顆粒物的排放。

朱立新博士，山東沂南縣人，中科院自動化所所博士、美國密歇根州立大學博士后，目前任北京師范大學互聯網教育智能技術及應用國家工程實驗室高級工程師，互聯網教育智能技術及應用國家工程實驗室學習環境設計與評測實驗室聯席主任，研究生導師。 曾經在中國科學院、美國密歇根州立大學（MSU），從事芯片研發、VR硬件、物聯網等工作，在英特爾公司、美國科勝訊半導體、國內北斗星通公司、武漢夢芯科技公司、愛奇藝VR公司，從事過數字電視芯片、手機芯片、電力線上網芯片、北斗導航芯片及其終端、物聯網、教育機器人、VR 一體機、人工智能等領域等研發工作。 曾經作為主要技術研發人員，參與了世界第一顆四模一體（GPS、格洛納斯GLONASS、北斗、伽利略Galileo）國內某北斗導航芯片研發，參與了國內導航界某龍頭企業的芯片研發、流片，成功用到國內的漁船導航、汽車導航等北斗信號接收機中。 導航芯片加密技術采用了三級加密技術，由芯片級加密、硬件班級加密、軟件加密，三級加密技術。芯片的加密技術和工程實現，需要跟實際的物聯網使用場景相結合，實現定制化加密。北京師范學互聯網教育智能技術及應用國家工程實驗室能夠作為技術參與方為物聯網芯片、NB-IoT芯片、5G芯片、消費類電子芯片，提供技術研發指導。

地聚合物(Geopolymer)是一種以無機SiO4、AlO4四面體為主要組成，結構上具有空間三維網狀鍵接結構的新型無機硅鋁膠凝材料。/line原材料（高嶺土、堿性激發劑溶液、硅鋁質材料）來源廣泛，室溫條件下養護，生產能耗低，CO2排放量低。/line快硬、早強，且長期強度高；低收縮；高抗滲；耐高溫、防火性能好；對重金屬離子的固封效率高；具有非常優異的耐久性能/line高抗滲/line耐高溫、防火性能好，可抵抗1000~1200℃高溫的熾烤而不損壞，導熱系數為0.24～0.38W/m?K/line對重金屬離子的固封效率高，對Pb、Cr、Cu、Zn、As、Hg和Cd等重金屬離子的固封效率在95%以上/line具有優異的耐久性能，與同強度等級硅酸鹽水泥的抗酸、硫酸鹽和氯鹽侵蝕能力相比，壽命可提高一個數量級。

"項目涉及兼具高科技和經濟環保意義的光纖光纜傳感技術，獲得山東省科技進步二等獎等兩項，該技術利用光纖對環境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調制的光信號。其工作原理基于光纖的光調制效應，即光纖在外界環境因素，如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時，其傳光特性，如相位與光強，會發生變化的現象。因此，如果能測出通過光纖的光相位、光強變化，就可以知道被測物理量的變化。憑借自主研發的專利光纖光纜傳感技術以及精湛的工藝水平，并結合多年的行業經驗和客戶積累，開發出了面向通信行業的業界首套智能光纖光纜管理監控系統（IFMS），該系統采用創新式的便攜式音頻標簽，對于無源的光纖線路做業務無損的快速標定。智能光纖光纜管理監控系統具有外形緊湊、節能、智能化、高可靠、無污染、大數據等特點，符合我國建設節約型社會和環境友好型社會的要求。同時，該系統還可以拓展到光纖周界防護、水下震動定位等多個領域，滿足不同行業的需求。在物聯網發展及國家對光纖光纜改造工程的大背景下，“智能光纖光纜管理監控系統”，僅在運營商就擁有每年有~0.9億的市場規模，考慮基于該系統的擴展，計算國防、民生、工程等領域，更是擁有廣闊的市場前景。 "

成果介紹物聯網感知層測試實驗與評估系統是在863主題項目—物聯網安全感知關鍵技術及仿真驗證平臺的資助下完成。仿真平臺為物聯網感知節點部署后的性能提供一個仿真測試和性能評估的環境，其特點是：不需要部署真實的感知節點。通過對物理信道的建模、無線信號特征建模、電源建模和通信環境建模，能夠最大限度模擬真實環境下的感知節點通信過程。仿真的結果是理論值，可以將感知層測試實驗平臺的數據作為系統的初始值，從而提高仿真的精度。其特點和指標：（1）針對實際應用環境配置參與通信的感知節點屬性和參數，即節點建模；（2）建模感知節點的電源模型；（3）根據用戶的需要選擇節點部署的方式，并可以對節點位置、屬性和參數進行手動調整；（4）能夠加載待測的通信協議；（5）能夠根據部署的拓撲圖產生用戶編程模板；（6）理論上，待測節點的數量不設置上限，但隨著節點數量的增加，PC的處理時間將延長；（7）能夠仿真無攻擊或攻擊情況下，網絡的吞吐量、丟包率、延時、數據傳輸的平均路徑長度、平均能耗和網絡的擴展性等性能；（8）該平臺不受具體應用的限制。技術創新點及參數技術原理：針對物聯網感知層設備規模龐大，部署費時費力，以及部署前很難評估系統性能，部署后加載的協議一旦不符合要求，重新加載成本巨大的問題，研發了該平臺。該成果的主要創新性體現在感知設備和環境等物理特征建模、測試內容和方法、仿真過程和結果的可視化顯示等方面，使得開發的系統簡單、易用，測試過程清晰、透明，測試結果可以分類比較。（1）在感知設備和環境等物理特征建模方面 該項目在感知設備部署環境方面，分別對室內環境和室外環境進行建模。針對室外環境，該團隊主要考慮自由空間的情況下，根據設備部署在平坦區域和非平坦區域的不同進行建模；針對室內環境，該團隊主要根據多徑效應、視距是否阻擋以及不同建筑材料（包括：混凝土墻、混領土樓板、天花板管道、金屬樓梯、厚玻璃、木門和隔墻等）對信號衰減的影響進行建模。在電源建模方面，主要是根據不同廠家的5號電池的放電曲線進行建模，由其放電電流、放電電壓和持續時間來確定電源的剩余電量。在芯片建模方面，根據不同的芯片類型，建模發射功率、接收靈敏度、RSSI、發送速率、工作電流和最小工作電壓等主要參數。（2）在感知層的測試內容和方法方面該平臺主要針對感知層需要評價的性能，如：吞吐量、丟包率、延時、平均路徑長度、能耗和連通度等，設計了其測試方法，新增待測性能可以通過組件的方式擴展。為了實現相關性能測試，首先需要選擇設備類型和部署場景，如圖1和圖2所示。然后進行部署，部署完成后，系統會自動產生5類文件，即：.ned文件，定義了感知設備部署后的拓撲結構，如圖3所示；.msg文件，定義了感知設備之間的通信規則，用戶可以根據實際需要進行修改和自定義；.ini文件，設備一旦部署完成后，其id號和位置坐標將記錄在該文件中，設備移動后，該文件對應的坐標值將自動更新；.h和.cc文件，即用戶待測協議的源文件。一旦感知設備部署完成，平臺自動產生這5類文件的初始框架，用戶只需要寫入待測協議的具體代碼，經編譯器編譯后，即可進入測試環節。具體協議的代碼可根據該項目組編寫的編程指南開發，其開發環境與C語言的開發環境類似，方便易用。（3）在仿真過程和結果的可視化顯示方面一旦待測協議編譯完成，平臺即可開始相關的測試，此時，用戶可以根據需要動態選擇不同的參數，進行測試。開始測試時，平臺將同步顯示協議的通信過程，如圖5所示。根據仿真測試結果，不同的協議可以進行性能對比，如圖4所示為不同協議的網絡平均能耗對比。該平臺可以在無攻擊和無安全機制、無攻擊和有安全機制、有攻擊和無安全機制、有攻擊和有安全機制等四種情況下，評估感知層網絡的性能，并將它們的測試結果進行對比分析。國內外同類技術對比：國際上類似的仿真工具有十種左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是針對傳感器網絡開發，不能仿真技術體制不同的感知設備，沒有對設備、網絡和環境等物理特征建模，而且無法接入實體設備，無法進行虛實結合的仿真測試。即使有些工具可以仿真感知層網路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS傳感網絡的仿真環境，無法仿真系統的安全性能，無法動態添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET雖然可以仿真安全協議，但使用復雜，不易掌握，無法進行多安全機制對比，無法接入實體設備。而且，它們仿真的物理層是理想狀態，造成仿真結果與實際存在較大的差異。