技术成果

质子交换膜（PEM）燃料电池电堆

质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cells, PEMFCS）是一种将氢气 （H ）和氧气（O ）中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置，其具有能量效 2 2 率高、功率密度大、无腐蚀和环境污染等诸多优势，已然成为当前最具发展前景的新能源技 术之一。作为一种具有巨大潜力的清洁能源技术，氢燃料电池将成为工业脱碳过程中不可或 缺的一环。氢燃料电池属于国家重点发展的战略性新兴产业。到2025年为止，氢燃料电池已 经广泛应用于重型燃料电池车辆、航天器、数据中心和仓储等领域。未来，氢燃料电池的潜 在应用领域将进一步拓展，包括便携式电子设备、医院和军事等领域。燃料电池在中国乃至 世界的发展前景均十分广阔。 氢能装备先进制造中心可为客户量身定制不同功率的氢燃料电池电堆和系统，包括催化 剂、膜电极、石墨和复合双极板、密封件及模具等电堆关键零部件。  项目阶段与进展 可以与企业合作开发不同功率的世界技术领先的氢燃料电池电堆  知识产权情况 量身设计自主知识产权  应用前景 氢能交通、无人机、热电联供系统  合作方式 共同开发、技术许可、技术转让、技术服务等 -53- 新能源

多相反应器开发技术

多相反应器包括气-固相反应器、气-液相反应器、液-液相反应器、液-固相反应器等，在化 石资源化工、能源化工、环境保护领域具有广泛应用。随着科技发展，对资源、能源利用效率逐步提 高、对于环境保护要求与日俱增，这就对多相反应化工过程也提出了更高要求。针对多相反应器在 各领域技术难点，实现了多相反应流型控制和多相化学反应过程中相间混合的控制。基于多尺度研 究方法和超算平台，发展出高效的气-液微通道设计开发平台、热管理开发平台、特种能源开发平 台、高低温吸附泵研发平台等。 应用领域：化石资源化工、能源化工、环境保护等行业中多相反应器开发设计。

电梯安全运行物联网监管系统

电梯安全运行物联网监管系统利用边缘计算、移动互联网、人工智能、大数 据和云计算等技术，通过在电梯内独立加装多参数智能传感终端，经过边缘和云 端计算分析，实现对电梯运行情况的实时分析，进而实现电梯的安全风险预警、 自动报警与应急救援处置跟踪、维保过程智能化监管以及大数据运行质量评估等 功能，降低电梯故障率的同时保障电梯运行安全。系统拥有授权发明3项专利， 授权的其他知识产权 22项，经过安徽省科学技术情报研究所科技查新报告证明 该项目相关技术达到国际先进水平。

信息化科研协同平台

成果简介：信息化科研协同平台是基于“互联网+”思维，围绕跨学科、跨地域、跨组织科研单位对协同科研与协同管理的现实需求，发展的基于“互联网+”的科研协同环境。平台提供基于物联网技术的海量数据实时整合、跨平台的无纸化办公、基于云平台的科研协同、基于智能分析的专家建议与决策等功能。该平台充分利用大数据、物联网、云计算、移动互联、人工智能等先进信息技术，在中国科学院核能安全技术研究所多年重大项目管理经验的基础上凝练、建设而成，契合承担重大科技任务的科研团队对多学科、多地域、多组织联合协同创新的信息化需求。该平台已在中科院核能安全技术研究所·FDS凤麟团队稳定运行6年，为团队重大科技成果产出、人财物等资源有效配置与管理提供了重要的协同平台。该平台相关科研成果连续三届入选七大部委联合主编的《中国科研信息化蓝皮书》（2013/2015/2017），并获得2014年中国科学院首届“科研信息化十大优秀案例”。部分功能模块被ITER国际组织引进，被评价为“设计良好，可以很好地满足科研团队协同需求”。l主要技术指标（或参数）：1、设计的基于物联网的数据整合机制可对科研团队人、财、事、物、科研、教育、合作等数据进行全面感知与多维度分析；2、设计的协同机制，可支持千人以上团队科研任务协同，冲突解决机制可保证协同任务顺利开展；3、发展的全自动业务流程审批可完成制度表单流程的可视化配置和复杂流程的多条件、多路分支自动流转；4、基于智能分析的业绩评价与决策支持系统可实现对成员全方位的评价以及多角度分析和决策支持；5、基于用户角色的细粒度权限管理可保障平台资源安全。应用领域：1、应用单位：科研院所、大专院校等具

中小学生智能化视力检测与干预矫正系统

必要性及需求分析:伴随中国经济社会的快速发展，在家长关注学生成绩及相关素质教育提升的同时，日益严峻的中国青少年视力健康问题也受到广泛关注。目前我国近视患者人数在4亿左右，高居世界第1，近视发生率已经达到世界平均水平的1.5倍，青少年近视发生率更高达50%-60%，已成为危害健康的突出问题之一，近视会导致阅读力、注意力、记忆力等青少年学习力不同程度的下降，更高层面上甚至危害着国家战略。掌握青少年近视发病状况、探索假性近视无损矫正训练方法，具有非常重大的社会意义和实用价值，应用前景广阔。目标及主要任务:本系统以云服务大数据平台为依托，构建集“视力检测-综合报表生成-处方推送-训练执行-效果跟踪与评估”于一体化的闭环视力健康促进服务系统。系统主要涵盖智能化视力检测、个性化处方模型建立、游戏化视力矫正训练、网络化视力健康数据服务四大核心开发任务。研发的产品将首先在全省范围内选择代表性的学校健康教育服务点，依托有条件的中心学校开展示范应用，并在收集用户体验意见基础上改善定型，定型后的产品市场将覆盖全省乃至全国的青少年运动健康教育市场。现有工作基础:中心已成立视力健康产品研发团队，涵盖机械、互联网、电子信息等领域，并且团队长期从事青少年健康促进服务产品研发，技术积累丰富。目前系统样机已经开发完成，闭环式视力健康服务体系也已构建，规划设计3类产品形态和1个服务，即中小学生视力健康多媒体教室、企业版假性近视检测与矫正训练仪、近视矫正家庭终端以及面向视力健康的数据管理与促进服务。下一步产品将进入示范点建设、产品优化、人群实验等阶段。在知识产权保护方面已申请国家发明专利4项，软件著作权2项。预期经

云计算平台与桌面云系统

摘要待完善

云计算服务平台与桌面虚拟化系统

摘要待完善

面向工业系统智能优化与决策的边缘计算平台

同济大学2020年度“十大最具转化潜力科技成果”（官网发布）

七轴柔性焊锡机器人

七轴柔性焊锡机器人采用先进机器视觉、智能传感、云计算、 物联网等技术，采用 7 轴联动控制，具有烙铁头姿态记忆功能， 烙铁可自动变换姿态，特别适合用于多品种生产, 具有工艺库支 持，使示教更加简单、快速，广泛应用于 3C、汽车电子、军工、 电力、消防、仪表、医疗电子、SMT 代工等行业。并以此为基础 形成柔性焊接生产线、电子装联自动化设备等行业综合应用解决 方案。已获得国家授权发明专利 2 项，实用新型专利 1 项，软件 著作权 6 项。 — 38 —

非储压式灭火装置（燃气驱动新型灭火装置）

在国内首次将航天固体动力技术带入消防行业，催生燃气驱动的非储压式灭火装置，具有响应快速、工作压强稳定、可靠性高、环境适应性好等优点，引领我国消防灭火装备进入'无压'时代；已在电动客车锂电池箱灭火、数据中心机柜消防、电器柜消防中成功应用。

太赫兹聚合物光纤

现有中低频段和毫米波频段难以满足太比特超高速率连接需求，通信频段向92-275GHz亚太赫兹频段延伸（IMT-2030/6G频谱）。西安光机所在国际上首次制备出百米量级太赫兹聚合物光纤，兼具低损耗、轻量、高柔性、可接触性，性能指标达国际先进水平；核心指标(110-240GHz)：传输损耗≤2.78dB/m、色散≤1ps/GHz·m、直径≤3mm，可用于数据中心集群互联、天地一体化通信、太赫兹片上集成、太赫兹生物医学检测等柔性互联场景。

结构多维位移及变形智能网联 GNSS-RTK 监测系统

结构多维位移及变形智能网联 GNSS-RTK 监测系统是长安大学智能测控及 嵌入式系统研究所自主研发的低成本、低功耗、高精度实时监测系统，具有自主 知识产权，可以全天候实时监测边坡等结构多维位移及形变数据，系统可布设自 主建基准站并形成监测网络，对大面积高危边坡进行去人工长期结构监测工作， 针对小型边坡更有网络基站模式布设，节省成本，便捷安装，构成智慧边坡危险 评估系统，用于对高危边坡结构的健康状况做出判断并对危险隐患进行预警。 系统的工作原理是利用 GNSS-RTK 定位技术，将监测点设置在边坡监测点 位用于反映危险坡体结构变形信息，通过与基准点测站发送的载波相位差分信息 进行解算求得两测站间三维基线数据，并进一步通过 GPRS/4G 通讯单元将三维 基线长度上传至云服务器端进行处理，求得监测点相对基准点的三维基线变化数 据，以此反映边坡结构的稳定情况与结构安全。在云端对数据库进行存储和处理。 客户端可以通过端实时查看现场的监测数值，实现对结构安全状况的实时预警管 理。本系统可以直接采用220V市电供电，也可以采用太阳能供电系统进行供电。 监测终端具有断线重连、远程登录、自动重启、系统自身状态监测功能，保证了 系统全天候稳定工作性能。 本系统的主要技术指标如下： (1) 测量误差：水平方向±5mm（基线长度＜5Km） 水平方向±15mm（基 线长度≥10km）； (2) 数据刷新率：最大 1Hz（可调）； (3) 网页端反馈频率：30min(可调)； (4) 输入电压：9-36V ； (5) 基准站播发功率：0.1～5W； (6) 传输方式：4G/GPRS； (7) 云平台客户端数据查看方式：Web端 ； (8) 云平台可实现多种方式预警； (9) 工作温度：工业级（-40~+80℃） - 12 - GNSS高危边坡静态检测系统 (渝湘复线高速公路) - 13 - 系统云

重点区域导航服务性能监测及干扰预警系统

本项目以当前民用航空、智慧城市、智能驾驶等对卫星导航服务性能的高精度和安全性 需求为目标，实现卫星导航信号服务性能监测。针对民航机场、港口、无人驾驶、智慧城市 等高密度、高安全的重点服务领域，同时关注复杂战场和重点保障区域，加强对卫星导航服 邮政编码：710126 传 真：029-81891405 电 话：029-81892585 西安电子科技大学技术转移中心公众微信号： 务性能实时监测与预警需求。以导航信号性能分析、干扰监测和环境建模等技术为基础，开 展区域导航性能实时监测与预警，搭建基于导航信号接收机架构，集导航信号工作性能监测、 周边环境监测等功能一体的导航信号监测设备。开发“重点区域导航服务性能监测及干扰预 警系统”，实现高精度时空基准信息输出、导航服务精度告警、干扰与欺骗式干扰检测与预 警等功能。 设备采用单站监测+多站组网+大数据服务工作模式，单站产品是针对小区域监测和单个 区域服务；多站组网具备大区域监测与告警，数据结果融合分析，多站误差比对等能力，由 数据中心形成大数据产品，大数据和单站组网，可以服务大范围用户，为导航用户不仅仅提 供拥堵告警，也提供导航性能服务精度指示。 设备功能结构框图如下 基本监测能力 （1）卫星导航基本测量功能： （2）卫星导航授时； （3）导航性能监测与区域预警； （4）电磁环境监测； （5）导航欺骗式干扰监测； （6）影响导航服务因素监测与趋势分析； 邮政编码：710126 传 真：029-81891405 电 话：029-81892585 西安电子科技大学技术转移中心公众微信号： （7）分布式多站组网干扰定位。 （三） 关键技术 1、卫星导航欺骗式干扰检测技术 由于欺骗式干扰功率略强于真实卫星导航信号，但淹没于环境噪声中，常用的电磁干扰 检测方法不能适用于欺骗式干扰检测。如何准确的在欺骗式干扰出现、欺骗引导等过程检测 到干扰信号

面向异构数据中心的分布式机器学习高效运行方法研究

本项目围绕分布式机器学习的通信效率和任务调度开展研究，旨在提供高效率、高 精度、低成本的分布式训练解决方案。具体研究内容包括：1）针对分布式机器学习训练中 参数通信频繁、带宽竞争大的问题，研究分层通信拓扑架构和基于阈值的参数同步算法，缓 解参数汇聚节点的通信瓶颈，减少通信频率，从整体上提升训练效率。2）针对异构数据中 心并行节点计算不同步的问题，研究异构资源可感知的分布式任务调度策略，弥补异构节点 的差异，均衡计算，提高收敛精度。本项目有效解决分布式机器学习中通信瓶颈和资源浪费 等问题，致力于推动人工智能应用更广泛的落地，降低数据中心成本投入。 图4. 分布式机器学习系统框架 （三）关键技术 （1）基于二维分层环形结构的并行通信算法 由于分布式集群的规模不断扩大，基于传统环形通信拓扑架构的方法面临数千个 GPU节点的延迟。解决此问题，本项目提出基于二维分层环形结构的大规模分布式机器并 行通信算法，充分利用组内高带宽、组间低带宽的通信特点，结合环形和分层通信算法的优 邮政编码：710126 传 真：029-81891405 电 话：029-81892585 西安电子科技大学技术转移中心公众微信号： 势，减少并行通信的步数，从而降低通信开销。 （2）异构资源可感知的任务调度方案 由于异构数据中心节点资源的差异性，在中心化以及去中心化的并行通信架构中均 存在部分慢速节点影响整体训练效率的情况。解决此问题，本项目提出基于异构资源可感知 的任务调度策略，利用轻量级的机器学习技术预测节点间的资源变化，根据资源分配适配任 务，从而达到节点间并行训练步调一致，避免迭代倾斜，提高训练精度。 技术成熟度： □概念验证 原理样机 □工程样机 □中试 □产业化 合作方式： □联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许可） 面议 邮政编码：710126 传 真：029-81891405 电 话：0

智慧教育中混合式学习环境下学习过程数据化关键技术

本项目主要目标是针对信息技术支撑下学习空间多元化、场景复杂、需求多样化，学习 者及学习行为呈现出新的特点和规律，研究多元学习空间中学习行为数据化关键技术，构建 “云-边缘-物联网”架构的多模态数据存储与处理平台，实现混合式学习环境下学习行为智 能感知和数据化，优化学习行为模型，基于实际应用与不同学习目标函数及内容，建立可重 复、可预测、可验证的对比数据集，为数据驱动的智慧教育生态构建和教育应用提供核心技 术与数据支撑。 （三） 关键技术 我们面向智慧教育中准确认知学生的学习状态和行为的大数据需求提出研究方案。本项 目实施方案涉及教育学、物联网、云计算、人工智能、隐私保护等多个领域，主要技术路线 如图所示： 图2 技术路线图 其中，项目包括的关键技术主要有以下三点： 邮政编码：710126 传 真：029-81891405 电 话：029-81892585 西安电子科技大学技术转移中心公众微信号： （1）基于物联网的多模态数据实时智能感知和多时间域数据采集技术。 该技术针对学习状态的数据化、特征参数量化问题，设计能够采集多重学习空间下的智 能数据感知物联网系统。主要技术难点在于抽样频率与识别准确度的平衡、人机交互的变化 规律等全新科学问题。 （2）学习状态多模态数据解析和智能处理技术 利用智能感知物联网采集实时性的原始学习状态数据，包括面部表情、脑电信号、头部 姿态、交互行为等原始数据，这些数据具有数据量大、模态多、冗余度高等特点，需要通过 智能化的预处理方法转换成可以量化的状态数据。 （3）多层次数据差分隐私保护技术 学习行为数据是学习者被动采集的多方面行为数据，受到日益增长的具有争议性的数据 伦理的制约。该项技术通过数据隐私保护机制实现数据多层次化的差分隐私安全算法；在保 证学习者最大数据隐私性的前提下，研究满足学习行为分析所需要的数据颗粒度。 技术成熟度： □概念验证

物联网智能化除尘防爆系统

本系统实时监测生产环境中除尘器的粉尘浓度、温度、风速、氢 气浓度、氧气浓度、清水流量、污水流量、清水压力、污水压力等数 据，并根据监测到的生产数据进行预警、报警和相关控制，从而保障 企业生产工作始终在安全的环境中，防止安全事故的发生。同时，本 系统将监测数据通过网络发送到云端，实现对生产环境的深度分析。 本系统用信息化手段提升企业生产监管效率和执法人员工作效率，保 障生产安全。 采用物联网技术实时采集数据 — 299 — 物联网智能化除尘防爆设备实时将信息传递给“涉粉”生产企业 相关安全生产负责人，做到实时监测，及时改正，确保生产安全，杜 绝安全生产事故的发生。 云计算与大数据分析 物联网智能化除尘防爆系统提供数据统计分析功能，对生产运行 状况进行大数据分析。 全天候不间断监控，报警事件即时多头通知 系统替用户完成监控的任务，不需要专人看守。当安全生产出现 异常时，系统自动创建报警任务，并通过多种渠道通知生产企业和监 管部门。随时管理，随时报警，随时处理，达到“防患于未然”的目 的。 细粒度管理权限 能够管理本系统中的相关企业及执法部门的用户，实现企业的自 我管理，落实安全生产责任人员，并实现不同用户对系统的不同的操 作权限设备管理。能够管理生产企业中需要监控的生产设备。 提供手机端 APP 和网页访问 对生产企业与执法监管部门提供基于台式机、手机 APP 的操作 方式，且不同用户具有不同操作权限。在方便生产企业随时掌握自身 生产安全状况的同时，也便于执法监管部门随时掌握生产企业的生产 安全情况。 — 300 — — 301 — （三） 关键技术 物联网、大数据分析。 技术成熟度： □概念验证 □原理样机 □工程样机 □中试 产业化 合作方式： □联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许可） 面议 — 302 —

运行方法研究

本项目围绕分布式机器学习的通信效率和任务调度开展研究，旨 在提供高效率、高精度、低成本的分布式训练解决方案。具体研究内 容包括：1）针对分布式机器学习训练中参数通信频繁、带宽竞争大 的问题，研究分层通信拓扑架构和基于阈值的参数同步算法，缓解参 数汇聚节点的通信瓶颈，减少通信频率，从整体上提升训练效率。2） 针对异构数据中心并行节点计算不同步的问题，研究异构资源可感知 的分布式任务调度策略，弥补异构节点的差异，均衡计算，提高收敛 精度。本项目有效解决分布式机器学习中通信瓶颈和资源浪费等问题， 致力于推动人工智能应用更广泛的落地，降低数据中心成本投入。 图 4. 分布式机器学习系统框架 — 289 — （三）关键技术 （1）基于二维分层环形结构的并行通信算法 由于分布式集群的规模不断扩大，基于传统环形通信拓扑架构的 方法面临数千个 GPU 节点的延迟。解决此问题，本项目提出基于二 维分层环形结构的大规模分布式机器并行通信算法，充分利用组内高 带宽、组间低带宽的通信特点，结合环形和分层通信算法的优势，减 少并行通信的步数，从而降低通信开销。 （2）异构资源可感知的任务调度方案 由于异构数据中心节点资源的差异性，在中心化以及去中心化的 并行通信架构中均存在部分慢速节点影响整体训练效率的情况。解决 此问题，本项目提出基于异构资源可感知的任务调度策略，利用轻量 级的机器学习技术预测节点间的资源变化，根据资源分配适配任务， 从而达到节点间并行训练步调一致，避免迭代倾斜，提高训练精度。 技术成熟度： □概念验证 原理样机 □工程样机 □中试 □产业化 合作方式： □联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许可） 面议 — 290 — 传输机皮带光电一体智能无人值守

基于路由交换的异构计算系统算力扩展

研究基于路由交换的异构计算系统算力扩展总体架构，包含异构 计算资源节点之间、片上交换路由与片上处理资源之间、片上处理资 源与外部接口之间的互连结构与互连拓扑，如图 3 所示。设计与物理 层解耦的轻量级网络架构，使之可以在不同的物理连接方式之上灵活 的构建多种拓扑的网络。 针对机载计算任务的算力提升需求，研究异构计算节点的算力扩 展问题，通过基于路由交换的、可扩展的互连构建异构计算系统，采 用轻量化互连协议实现异构计算节点的低延时、高带宽互连，验证基 于路由交换的异构计算系统对于特定应用的高速并行分布式处理效 果。本系统的主体思想是将片上网络（Network on Chip，NoC）互 连协议扩展到片间互连（Network on Package，NoP），实现芯片内 部计算资源到集群芯片的延伸。 — 283 — 图 3 基于路由交换的异构计算系统算力扩展总体架构 （三）关键技术 （1）路由结构设计 路由器结构包括网络接口、输入和输出单元、路由计算单元、交 换开关单元。路由器结构支持 mesh 组网，以实现异构计算系统的高 可扩展性。路由器节点支持 10Gbps 的光信道，以保障数据传输链路 的高带宽。轻量路由器结构保障数据在路由器中的低延迟传输。路由 器可以按照一定的拓扑结构互连，从而构成一个片间互连结构。不同 功能的芯片可通过网络接口接入到片间互连结构，网络接口可对各个 芯片发送的数据进行封装，形成固定格式的分组。路由器结构包括网 络接口、输入和输出单元、路由计算单元、交换开关单元。路由器结 构支持 mesh 组网，以实现异构计算系统的高可扩展性。路由器节点 连接支持 10Gbps 的光信道，以保障数据传输的高带宽。通过设计 合理的轻量路由器结构，可以保障数据在路由器中的低延迟传输。 （2）板间通信协议设计 通信协议包括收发流程、数据格式定义、控制信号与控制模式、 路由机制

普惠型工业互联网大脑

普惠型工业互联网大脑，是依托现有技术成果、整合技术服务能 力，打造的综合性智慧工业解决方案平台，致力于在工业互联网的技 术服务、产品开发、行业应用等领域，提供一站式服务。 针对多数企业在产业升级过程中遇到的技术难度大、投入成本高、 缺少顶层设计等问题，建立工业互联网大脑平台，通过数据采集、通 信保障、信息安全、数字孪生等优势特色技术的模块化，对企业在自 动化、数字化、智能化转型的全流程进行技术服务，打通从底层感知 到中间应用层，再到上层用户端的全链路通信、数据、控制流程，推 进工业互联网建设的进度，提高工业互联网建设技术水平，加快推进 工业互联网技术创新和融合应用 （三）关键技术 1. 安全工业云 基于自主研发的可控安全云理论与技术，建设轻量级嵌入云和工 业安全核心云，在应用安全、计算安全、存储安全三个方向，构建系 统健康管理，实现异构资源虚拟化、轻量级部署、跨域协同管控、安 全态势感知等功能。在用户端使用边缘分析和协调管理技术，实现工 业生产过程的轻量级任务协同和细粒度资源调度。 2. 工业大数据中心 建立具备海量多源异构的工业数据安全共享和分析能力的工业 大数据中心，对工业数据进行集中管控分析。基于数字孪生技术，实 现三维数字工厂、生产可视化和设备仿真；基于区块链技术，实现供 应链协作和质量追溯；基于机器视觉，实现设备监控、产线自动化和 — 237 — 厂区安防管理；基于大数据分析，实现故障预测、智能调度和行情分 析。 3. 共性支撑平台 在工业场景下以设备物联、协议适配、分布式实时通信等优势技 术为依托建立共性支撑平台，嵌入工业互联网大脑，实现对多源异构 设备、多模异构设备、海量并发数据的跨域共享和协同调度，在多个 细分工业系统领域提供技术支撑。 技术成熟度： □概念验证 □原理样机 □工程样机 中试 □产业化 合作方式： □联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许

针对云计算服务设施的高效测试技术

针对我军综合电子信息系统正在步入云计算时代，以对云计算环 境的高弹性、高可靠、按需服务等功能性能指标进行测试和量化评估 为需求，构建统一的云计算服务设施测试基准框架，基于自动化测试 工具，形成云服务设施的测试解决方案和测试方法，建立云计算服务 设施测试分析与评估模型，实现云基础设施测试系统平台，并结合军 用数据中心示范系统，评价其应用效果和适应性，为用户有效识别和 选择云计算产品提供方法和技术支撑。 （三） 关键技术 云计算服务设施测试基准框架，综合国际主流评测标准，结合我 军云计算的实际，实现云计算服务设施的测评全覆盖。云计算服务设 施的测试解决方案和测试方法，突破高负载压力快速变化，大规模云 环境运行时监控等关键技术，实现基于用户访问模式的大规模并发模 拟技术，在百万级别访问的条件下，可以测试云计算基础设施的动态 扩展、节点失效、负载均衡、故障迁移等功能特性。云计算服务设施 测试分析与评估模型，采用多纬度可视化分析和层次分析法，对云计 算服务设施评估。云计算服务设施测试系统平台，采用开放框架，研 究测试方法和工具，实现大规模云计算服务设施的测试。支持云计算 服务设施测试环境构建，至少支持 500 个虚拟计算节点的自动化构 建；支持在百万级别访问条件下的动态扩展、节点失效、负载均衡、 故障迁移等云计算平台功能特性的测试能力；支持提供不少于 1 万 虚拟租户模拟系统访问，并依据测试分析与评估模型，产生测试报告； 支持海量监控数据的采集、上报、存储和分析处理能力。 — 223 — 技术成熟度： □概念验证 原理样机 □工程样机 □中试 产业化 合作方式： □联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许可） 面议 — 224 —

轻量级多域安全私有云

相比于，同类的云计算解决方案，本项目能够有效防御各类外部 和内部安全安全攻击与威胁，避免计算功能泄露、计算过程缺失和计 算结果篡改等损失，率先实现了云计算平台的自证清白和主动安全。 具体而言，本项目的主要核心技术和创新点是：（1）数据安全，提 供域内数据安全存储、域外数据访问控制、域间数据可靠交换等数据 安全能力；（2）计算安全，具备程序逻辑机密性保护、运算过程完 整性保护和运算结果完备性验证等计算安全功能；（3）系统安全， 通过态势感知与智能响应进行一站式健康管理，利用统一安全认证机 制实现一体化安全认证，基于移动存储设备提供一键式快速部署，解 决云计算平台部署建设繁复、运行维护困难的问题。 本项目已申请/授权专利 10 余件，获得软件著作权 7 件，有效解 决了私有云产品兼容性与灵活性差，部署实施难，管理控制成本高、 数据泄露丢失等行业应用痛点，已在教育、商业、军事、航空等领域 实际应用。例如，在西安电子科技大学、河南工业大学、西安理工大 学、河北师范大学、海南大学等高校建立了具有多个域的教育云安全 平台；被中国人民解放军中央军事委员会联合参谋部某部队采购，应 用于内部办公系统；为中国科学院无锡物联网研究中心视频物联网系 统提供了云计算安全支撑平台；与河南金路网、山东金口玉芽智慧农 — 189 — 业、中国航空工业第六三一研究所等企业及机关单位达成深度合作； 本项目相关方案和产品先后获得 2019 年“沣东杯”陕西省科技工作者 创新创业大赛银奖、第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛陕西 赛区金奖、2019CCTV 十大创业榜样等，未来将与政务、金融、医疗、 军工等对私有云安全有迫切需求的行业深度合作，力争成为国内私有 云安全的领航者。 （三）关键技术 — 190 — 轻量级多域安全私有云包括软件、硬件等各类系统，提供存储、 计算、网络等多种虚拟化资源，涉及服务提供者

基于大数据云计算的公路建管系统项目

基于大数据云计算的公路建管系统项目采用“两大核心平台+基 于大数据云计算的公路建管系统项目应用”的架构进行建设。 两大核心平台 1、基于大数据云计算的公路建管系统项目云控平台：采用云控 运管数字底盘+上层应用的平台模型，构建集收费管理、基于大数据 云计算的公路建管系统项目日常管理、准全天候同行、基于大数据云 计算的公路建管系统项目服务区、车路协同测试段等一体化管理平台。 2、Sub 全文编号转文本() — 159 — — 160 — '将文档中全部自动编号转成正常文本。 ActiveDocument.Range.ListFormat.ConvertNumbersToText End Sub 层应用平台模型，包含以下三个内容：施工项目的建设管理信息 化系统、路面及结构物检测、监测及养护、机电设备检测、监测及养 护。 （三） 关键技术 采用大数据和云计算的技术架构，实现了数据、GIS、视频等资 源的智能融合，建立事件、流量、收费、养护等专题的挖掘模型，涵 盖了高速公路监控、路政、养护、资产等各个业务条线的应用功能。 通过对既有交通数据的分析挖掘，结合交通的历史数据、图片和手机 信息进行深层次的数据碰撞，实现车辆轨迹在时间、空间上全方位智 能分析。 基于 5G 移动互联网技术，运用公路网络视频监控系统视频监控 图像，可实现对视频监控图像中人、车、物等行为、事件乃至交通环 境(保护)参数的智能化检测和分析，核心子系统主要包括多源异构信 息采集系统、核心智能分析系统、联动处理系统等。 — 161 — 基于地理信息技术， 利用高精度道路专用测速雷达作为超速检 测手段，捕获所有经过车辆，以机动车图片抓拍、车辆号牌识别等车 辆特征数据采集，布控比对报警，查报站出警拦截，对道路超速违法 情况进行常年不间断的自动记录，为快速纠正超速违法行为提供重要 的技术手段和证据。 技术成熟度： □概念验证

数据化关键技术

本项目主要目标是针对信息技术支撑下学习空间多元化、场景复 杂、需求多样化，学习者及学习行为呈现出新的特点和规律，研究多 元学习空间中学习行为数据化关键技术，构建“云-边缘-物联网”架构 的多模态数据存储与处理平台，实现混合式学习环境下学习行为智能 感知和数据化，优化学习行为模型，基于实际应用与不同学习目标函 数及内容，建立可重复、可预测、可验证的对比数据集，为数据驱动 的智慧教育生态构建和教育应用提供核心技术与数据支撑。 （三） 关键技术 我们面向智慧教育中准确认知学生的学习状态和行为的大数据 需求提出研究方案。本项目实施方案涉及教育学、物联网、云计算、 人工智能、隐私保护等多个领域，主要技术路线如图所示： — 151 — 其中，项目包括的关键技术主要有以下三点： （1）基于物联网的多模态数据实时智能感知和多时间域数据采 集技术。 该技术针对学习状态的数据化、特征参数量化问题，设计能够采 集多重学习空间下的智能数据感知物联网系统。主要技术难点在于抽 样频率与识别准确度的平衡、人机交互的变化规律等全新科学问题。 （2）学习状态多模态数据解析和智能处理技术 利用智能感知物联网采集实时性的原始学习状态数据，包括面部 表情、脑电信号、头部姿态、交互行为等原始数据，这些数据具有数 据量大、模态多、冗余度高等特点，需要通过智能化的预处理方法转 换成可以量化的状态数据。 （3）多层次数据差分隐私保护技术 学习行为数据是学习者被动采集的多方面行为数据，受到日益增 长的具有争议性的数据伦理的制约。该项技术通过数据隐私保护机制 实现数据多层次化的差分隐私安全算法；在保证学习者最大数据隐私 性的前提下，研究满足学习行为分析所需要的数据颗粒度。 技术成熟度： □概念验证 □√原理样机 □工程样机 □中试 □产业化 合作方式： □√联合研发 □√技术入股 □√转让 □授权（许可） □√面议 — 15

基于后量子加密的智能家庭安全监控系统

目前家庭监控摄像头产品仍然存在着如下问题：1.视频监控的内 容容易泄露或被人用非法手段获取；2.因为家庭这个特殊的使用场景， 人们从隐私考虑很少愿意在卧室、洗手间安装监控摄像头，但从安全 考虑，卧室和洗手间往往是老人和孩子较容易发生危险的地方。3.家 庭中总有一些监控的死角是固定位置的摄像头无法监控到的，比如门 后、拐角。 — 123 — 本项目希望用科学技术的手段解决这三个问题。首先用后量子加 密技术解决监控的视频音频的加密问题，确保只有用户自己使用密钥 才可以查看监控内容，而任何第三方获取监控文件后，都无法解密和 解码；然后用基于 AI 边缘计算的人体敏感部位检测算法来自动检测 并自动给人体敏感部位加马赛克，然后才进行视频编码和传输，确保 任何人都无法看到人体的敏感部位，但并不影响对危险事件的监控。 最后用基于 SLAM 技术的可手动/自动移动的移动技术解决家庭监控 中的死角问题。 （三）关键技术 本项目的突破主要体现在以下三点： -后量子非堆成加密算法用于监控视频音频的加密 -基于 AI 的人体敏感部位检测算法用于隐私保护 -基于粒子群优化算法的 SLAM 闭环检测方法用于自主移动摄像 头的自主移动问题。 技术成熟度： 概念验证 □原理样机 □工程样机 □中试 □产业化 合作方式： 联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许可） □面议 — 124 —

智慧安防社区管理平台

本平台面向社区综合治理，基于 AI、物联网、云计算和大数据分析等技术， 提供社区疫情防护、智慧党建、智慧垃圾分类、智慧安防、智慧物联、智慧物业 管理、智慧社区服务和智慧政务等方案，重新赋能各类社区警务场景、社区服务 场景、物管场景，重新定义基层警务工作方式、丰富社区服务类型、提高物业管 理效率。 本平台的建设旨在打造“矛盾不上交、平安不出事、服务不缺位”的“枫桥 经验”式智慧社区，提升社会综合治理、管理水平和服务群众的能力。平台充分 利用大数据、云计算、物联网等技术，紧密结合与社区息息相关的“人、车、物、 房、网、场所”六大要素，全方位开展周界报警系统、人员出入门禁系统、停车 管理系统、消防感知系统、视频监控系统、社区疫情智慧监控平台等智能系统建 设。

海绵城市建设及城市排水防涝智慧管控平台

近年来随着智慧城市、孪生城市概念的提出与发展,全国各大城市纷纷开展 了智慧城市建设，为城市管理构建一个智慧大脑，帮助城市更加健康、智能、高 效的发展，智慧海绵城市综合管控平台建设使智慧城市建设核心之一。项目基于 海绵城市规划建设现状，综合运用流量计、水位计、水质在线分析仪、气象站等 在线监测设备构建的物联网 IOT、高速宽带有线无线互联网（4G/5G）、大数据、 地理信息系统、高效高精度雨洪过程和水质耦合模型、AI 污染溯源分析算法等 先进技术为支撑，构建智慧海绵城市综合管控平台，平台采用“1+1+1+N”的架 构模式设计，即一张网、一数据中心、一基础支撑平台和 N类大数据应用，为 海绵城市建设成效、城市排水防涝考核与评估提供依据，同时建立信息化平台， 集中反映城市建设、运营和管理、科研管理的全过程信息，全面提升海绵城市及 城市排水防涝的运营管理水平、规划决策水平和建设管理维护水平，为海绵城市 建设、城市排水防涝的有效实施提供现代数字化管理手段。

海绵城市及城市防洪排涝智慧管控平台建设技术

本项目基于智慧城市的建设理念，开发了集在线监测技术、物联网技术、 GIS技术、高效高精度雨洪过程模拟技术等于一体的智慧综合管控平台，实现了 海绵城市建设和城市防洪排涝监控、预报预警、应急指挥调度、建设成效评估等 功能，作为智慧城市建设内容之一，海绵城市及城市防洪排涝智慧管控平台可为 城市管理构建一个智慧大脑，帮助城市更加健康、智能、高效的发展，该技术已 在多个城市得到了推广应用。 该技术基于海绵城市规划建设现状，综合运用流量计、水位计、水质在线分 析仪、气象站等在线监测设备构建的物联网 IOT、高速宽带有线无线互联网 （4G/5G）、大数据、地理信息系统、高效高精度雨洪过程和水质耦合模型、AI 污染溯源分析算法等先进技术为支撑，构建智慧海绵城市综合管控平台，平台采 用“1+1+1+N”的架构模式设计，即一张网、一数据中心、一基础支撑平台和 N 类大数据应用，为海绵城市建设成效、城市排水防涝考核与评估提供依据，同时 建立信息化平台，集中反映城市建设、运营和管理、科研管理的全过程信息，全 面提升海绵城市及城市排水防涝的运营管理水平、规划决策水平和建设管理维护 水平，为海绵城市建设、城市排水防涝的有效实施提供现代数字化管理手段。

高效节能环保的加湿降温设备

工业生产与人类生活常需对空气加湿降温。基于蒸发的加湿降温技术因高效、环保而具重要应用前景。蒸发靠其过程从系统或周边去除热量，利用潜热提供可持续节能的散热方式，已用于空调系统、数据中心冷却等领域。在蒸发冷却系统中，水供给冷却结构，空气经或流经时接触水而蒸发，热量传至水使空气降温，冷却空气循环至所需处。与传统制冷剂冷却法比，蒸发冷却能耗少，干燥气候或环境中效率高且环保。蒸发过程还可用于加湿。现冷风机开发常用纸基湿帘，靠风扇负压加湿降温，但有材质问题。多数加湿设备靠湿帘实现功能，湿帘多由生物质、塑料、纸基纤维素材料构成，其中纸基纤维素广泛采用，研究人员改进设计提高性能，然而传统加湿结构靠增加吸水材料填充比例提高效率，增空气阻力和减缓水分扩散，有材料脱落溶解风险致水质问题，且贮水能力有限，冷风机能耗高、污染水质、噪音大。本项目提出了一种基于 3D 打印技术的方法，用于构建用于室内加湿和降温的毛细管容器阵列结构，并制备了冷风机样机。与传统的纸基湿帘的冷风机相比，此设备具有低空气阻力、高加湿效率、噪音低等显著优点。在长时间（一周）运行中保持卓越的水质（<1 NTU），水持续时间延长4-5倍，并实现性能系数翻倍。降低了循环水泵的电能损耗，同时也建立了更安全化的加湿降温环境。

基于物联网技术的工业设备智能应用平台

基于物联网技术的工业设备智能应用平台（以下简称平台）以物联网M2M（Machineto Machine/Man）技术为核心，实现以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用和服务。平台对M2M的“智能化机器、M2M 硬件、通信网络、中间件和应用”五个关键部分进行架构，实现对工业设备如压缩机、鼓风机、发电机等的智能监控、节能管理和网络化管理服务。本项目在已有技术条件下，研究开发具有自主产权的工业物联网应用技术，构建面向制造企业的多主体按需使用的云服务平台，形成支持云服务平台的运行和使用的标准规范，推动工业企业服务模式的创新，促进生产型企业向服务型企业转型。

商业智能大数据分析系统

大数据变现技术是指利用海量数据，对企业的商业运营进行大数据分析，云计算， 人工智能决策实施，使得企业产生现金流的能力大幅提升，企业运营效率成倍增加，企业运营成本 急剧减少。引入大数据变现技术，尤其使得传统行业企业竞争力增强，企业融资环境会有极大的改 善。 研究团队与相关企业对接后，通过对传统企业的产品、服务、团队、管理、市场、客户、技术、 发展战略等进行360°全方位诊断，发现企业战略方向的正确与否，企业发展中的技术瓶颈是什么？ 企业运营过程中产生现金流的难点是什么？企业产品和服务与市场和客户对接的困境是什么？？在 这些诊断的基础上，将目前最前沿的智能商业理念植入企业，策划对应的解决方案。在此基础上， 利用大数据分析、云计算、人工智能、物联网相结合的现代信息技术，设计具体的智能商业解决方 案及信息化建设服务体系，以实现传统企业向现代智能化企业的转型，增强企业的核心竞争力。 本信息化智能化解决方案适用主要行业： 政府管理部门、电力行业、旅游行业、医药服务行业、保险行业、传媒行业、教育行业、金融 行业、供应链行业、新零售行业等。 西北大学高技术转移创新研究院科技成果转化办公室：029-88302617 成果完成人：彭进业 邮箱：kaifa@nwu.edu.cn 118 专利清单