声矢量传感器是一种可以探测声波矢量特性的高精度、集成化器件，具有体积小、灵敏度高、信噪比高等优势。南京光声超构材料有限公司联合南京大学、中科院声学所等国内一流声学团队，历经数年的合作研究，自主研制出基于质点振速原理的声学矢量传感器，掌握了MEMS器件制备、信号采集与分析等一整套核心技术，其探测指向性、信噪比等关键性能指标优于市场同类产品。这类产品的研制成功将有望填补国内的市场空白，解决智能制造、国防军事等领域的关键问题和迫切需求。

声表面波（SAW）器件由压电材料、叉指换能器（IDT）和振荡 电路构成。SAW 器件已经广泛地应用于通信、雷达、电子对抗、广播 电视等民用和军用领域中。 由 SAW 器件可以构成的多种传感器，其原理是器件周围物理量、 化学量和生物量的变化引起 SAW 器件振荡频率的偏移，通过检测频率的变化来监测加速度、温度、湿度、压力、剪切、弯曲等参量。 SAW 传感器具有独特的优点。与常用的半导体气敏传感器相比， 它不受温度影响，灵敏度高，稳定性好；设计结构灵活，对电、热、 力、声、光、化学及生物等多种因素敏感；采用 SAW 技术其输出信 号为振荡器频率的变化，无需经过 A/D 转换，易于与计算机接口；抗 干扰能力强，灵敏度高，检测范围线性度好，测量重复性好，适合远 距离传输和实现遥测遥控。其采用集成电路中的平面工艺制作，可实 现集成化、智能化，使得 SAW 传感器体积小、重量轻，携带方便。 更重要的是，SAW 传感器件的成本低，能够进行大批量生产，更符 合产业化要求。 SAW 化学传感器是继半导体传感器和光纤传感器之后的新秀。 SAW 化学传感器依据不同的基底材料、不同化学薄膜可以检测 SO2、 H2、NH3、H2S、NO2、丙酮、甲醇、水蒸气、等多种化学成分。因此 可广泛用于大气环境监测、化工过程控制、汽车排放尾气控制、毒品 检测、临床分析等领域。这种传感器还可以检测破坏人体神经、血液 的毒气，包括 Sarin（沙林）、Soman（梭曼）、VX、Mustard（芥子气）、 Nitrogen Mustard（氮芥）、Hydrogen Cyanide（氰化氢）、Cyanogen Chloride (氯化氰)、Lewisite（刘易士毒气）、有机磷、有机硫等化学战 剂。化学战剂检测问题受到各国高度重视。化学战剂的检测设备种类 繁多，声表面波化学传感器具有独特的优点，更符合实战要求。

声表面波（SAW）器件由压电材料、叉指换能器（IDT）和振荡电路构成。SAW器件已经广泛地应用于通信、雷达、电子对抗、广播电视等民用和军用领域中。 由SAW器件可以构成的多种传感器，其原理是器件周围物理量、化学量和生物量的变化引起SAW器件振荡频率的偏移，通过检测频率的变化来监测加速度、温度、湿度、压力、剪切、弯曲等参量。 SAW传感器具有独特的优点。与常用的半导体气敏传感器相比，它不受温度影响，灵敏度高，稳定性好；设计结构灵活，对电、热、力、声、光、化学及生物等多种因

350mm×260mm×500mm，利用声波悬浮，声音功率可调。

科学原理：声悬浮有两种表现形式：一种是声驻波与物体的相互作用产生竖直方向的悬浮力以克服物体的重量，同时产生水平方向的定位力将物体固定于声压波节处；另外一种是声音通过喇叭发出时，竖直方向会震动空气，使空气上升，水平方向有机管壁对空气施力平衡，通过上升空气将物体托起。此产品是后一种表现形式的演示。

本技术将自供电器件与超级电容器、蓝牙信号传输装置集成，成功制备液体泄漏检测器件。探究了电容的充电稳压机制在器件集成中的应用，在器件在接触到漏水后产生电压和电流为超级电容器充电，将峰值电压保持30 s以上，使能量收集芯片接收足够高的能量，激活并发送2 V以上电压脉冲信号，驱动蓝牙信号传输装置将漏水信号传送到中继点和云端，为用户提供漏水警报。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 1.采用碳纳米材料-Mg自供电器件替代传统的电池，可以做到遇水发电、不遇水不耗电，兼具对液体和湿气的传感功能，同时能够长时间工作。在传感器表面滴水100 μL后可以产生高达2.65 V的峰值开路电压和10 mA以上的峰值短路电流，并且能够在2 V的开路电压或1 mA的短路电流下，保持2小时以上的稳定输出；在80%以上湿度环境下可以产生1 V以上的开路电压和100 μA以上的短路电流，对环境湿气、湿度变化响应迅速（响应时间<2 s）。 2.碳纳米材料-Mg器件湿气自发电机理是电化学放电和碳纳米材料赝电容放电的叠加效应。氧等离子体活化碳纳米材料-Mg器件可以产生超过Mg还原电势的峰值电压，同时具有极高的响应灵敏度，是由于碳纳米材料表面的含氧官能团在电化学反应中部分还原放电，产生了赝电容效应，产生的电压与Mg的化学电势叠加，使峰值电压提高。此外，由于赝电容放电在碳纳米材料与水接触时立刻发生，因此可以大大提高器件的电压响应灵敏度，响应时间小于10 ms。 3.将自供电器件与超级电容器、蓝牙信号传输装置集成，成功制备液体泄漏检测器件，如图所示。探究了电容的充电稳压机制在器件集成中的应用，在器件在接触到漏水后产生电压和电流为超级电容器充电，将峰值电压保持30 s以上，使能量收集芯片接收足够高的能量，激活并发送2 V以上电压脉冲信号，驱动蓝牙信号传输装置将漏水信号传送到中继点和云端，为用户提供漏水警报。  

本项目开发了一种具有抗电磁干扰能力和报警精确度高的可恢复式缆式线型火灾探测传感器。此传感器大大拓宽了线型火灾探测器的应用领域，对保卫重要的工业企业及国防设施的正常运转，及早预报和发现初期火灾有着极为深远的意义，同时该项目已经取得了良好的经济效益。 我国线型火灾探测器的用量约为每年4000-6000公里，此部分市场均被国外产品占领。该种新型探测器投入应用后，已经全面取代国内外现有及进口产品。

本发明公开了一种用于旋转机械在线监测系统的组合报警方法，包括如下步骤：从振动参数和振动参数的变化率参数中选择多个参数作为监测目标，依次设定多条报警参数组合；读取数据库中的基础监测数据，获得相应振动参数的监测值和振动参数的变化率；依次从报警规则表中取出报警参数组合，将监测值与对应的触发阈值进行比较，当所有监测值均超出触发阈值，触发本条报警参数组合，并计算整条报警参数组合的报警级别以及连续触发次数；当一条报警参数组合连

智能防火报警系统整合了GSM短信技术、高速数据传输的蜂窝移动通讯技术、载波技术、微功率无线技术、TCP/IP网络通信技术、嵌入式技术、图像采集技术、火焰识别技术、专家控制技术等先进技术。采用自主研发的红紫复合火焰传感器对火焰发出的紫外线和红外线进行检测，采集火焰的特征参数信号，可防止太阳光、灯光、闪光等外界干扰信号，实现对火焰信号的准确识别，并发出报警信号。同时配合烟雾传感器和高清摄像头对现场进行烟雾和画面的采集，大大增强了火灾初期报警的准确性。采用高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，速率一般在500kbps以上，系统可将报警信号和画面快速的传送至远程的中央控制室。采用“智能天线”技术，基于天线的动态波束成型，改变来自AP的射频能量的形态与方向，确保方舱内部的无线通信，可很好的防止其它无线信号的干扰。智能防火报警系统采用专家系统进行控制，专家系统由人机交互界面、知识库、推理机、解释器、综合数据库、知识获取等6个部分构成，能很好的实现对防火报警系统的智能控制，使系统更加可靠、智能。

项目概况 智能语音报警系统是采用计算机多媒体技术、网络技术、故障诊断技术和软件技术开发的软件产品。系统的硬件平台可采用独立的系统，也可直接使用计算机控制系统的监控站（需要在监控站上加装声卡、音箱）。 本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权。主要特点 SoundAlarm系统使用多线程技术，保证了报警信息的采集不受其它任务的干扰和影响。而在SoundAlarm的数采线程中使用了DCS数据服务接口，保证与DCS的各操作员站同步获得报警点的信息。 系统的语音管理线程采用实时任务管理算法，保证报警语音不会出现漏报和误报。同时系统的语音管理线程将报警点分为多个等级，实现了语音分级管理，使系统具有分等级报警的特性。 系统的语音播放线程使用Windows多媒体底层驱动函数集开发，保证语音播报占用资源少、运行稳定，且使用了防冲突的声音输出技术，保证语音播报过程如被其它进程打断能自动恢复。 SoundAlarm系统在正常运行时除操作员控制接口外所有任务为后台运行，因而系统的运行占用资源非常少。经测试，SoundAlarm软件在正常运转时如果没有报警，其CPU占用率平均低于0.5%，瞬态CPU占用率不超过1%；有报警时其CPU占用率平均低于1%，瞬态CPU占用率不超过5%。此外，SoundAlarm系统的代码在内存管理上进行了优化，系统启动时根据报警点数的配置情况向Windows申请2~2.5M的内存，进行独立的内存管理，不会造成系统内存过度占用和频繁内存分配造成的资源浪费。技术指标  SoundAlarm系统在设计时充分考虑了系统调试方便、快捷的要求。其调试方式有：报警点信息一览、系统测试、单点测试。测试由主窗口（调试和监视窗口）的对应按钮操作进入。由于系统主窗口在操作员级别无法看到，所以调试时需要专业工程师以工程师或管理员资格登陆后进行。市场前景 SoundAlarm系统可作为DCS的功能扩展应用软件，能与DCS实现无缝集成。它与DCS的集成可有2种情况：基于数据链接的集成、基于数据链接和操作的集成。基于数据链接的集成情况下，SoundAlarm需自己实现语音报警的确认、禁音操作窗口。该窗口在系统组态时进行配置。而在基于数据链接和操作的集成时则由DCS提供相应的操作按钮，此时在系统组态时可去除SoundAlarm系统自己的控制窗口。 SoundAlarm目前已多个DCS实现了无缝集成，并获得了成功应用。