同济大学30余项科技新成果亮相工博会

03.11.2015  18:02
      能自行低速驾驶、沿着马路自动清扫路面的“无人驾驶智能电动清扫车”,能快速捕捉地铁隧道中渗漏水、裂缝、不均匀沉降等病症迹象的“快速移动式地铁病害检测设备及分析系统”,药剂如树枝状、能将重金属牢牢抓在手中的“新型污染土壤清洁修复技术”,能实时获取城市各领域大数据,为城市规划和诊断提供有效支撑的“智慧城镇数据平台系统”……11月3日,第17届中国国际工业博览会开幕首日,来自同济大学土木工程、建筑与城市规划、汽车、医学、交通运输工程、电子与信息工程、环境科学与工程等十多个学院的30余项科技新成果一齐现身位于上海虹桥商务区核心区西部的国家会展中心6H馆,创下同济历年参展工博会项目数量之最。

  今年,同济大学打好“绿色+安全+智慧+健康”组合拳,让同济展品亮点频现,引来参观者纷纷驻足细赏。
  教育部科技发展中心副主任李建聪在我校常务副校长陈以一陪同下,来到同济展区,参观同济展项,听取项目介绍。

   智慧城市,让生活更美好
  外观看上去与普通环卫车无异,“脑子”却聪明得多:智能控制,与远程服务器实时通讯,全方位感知,与交通信号互动,北斗高精度定位……由同济大学、同济汽车设计研究院等多家单位合作研发的这辆“无人驾驶智能清扫车”,可在自行驾驶过程中,自动完成马路或厂区清扫、吸尘、洒水各作业功能。负责人介绍,它既可减轻环卫工人的劳动强度,又可作为移动智能终端成为建设智能城市的重要载体。完成的样车将在同济大学校园进行为期半年的道路清扫试验示范,未来将在上海及其它城市的市政环卫部门进行示范应用及市场推广。

 

  这是现场展示的系统交互式投影,不仅已积累有长三角30多个城市近10年来的年鉴信息和合作企业提供的数据源,而且还从网络上实时获取城市社会经济、人居环境等各领域的兴趣数据,同济大学吴志强教授整合城市多源大数据,基于数据采集、智能整合及异常检测等多项技术而成功研发的“智慧城镇数据平台系统”,可通过对大数据进行智能分析,为城市规划和诊断提供有力支撑和参考,未来将上线开放。

 

  展台上摆放着两只百威啤酒箱,细看箱身,上喷有一行行小黑点,原来这是抗干扰、防破坏的矩阵码。在啤酒出厂时即喷上这样的矩阵码,自主研发的“信息防伪与商品追溯系统”就可以全程跟踪商品流通过程,防止代理经销商跨区域销售、窜货”而扰乱市场。该系统由同济大学电子与信息工程学院特聘教授童美松研发,为商家挽回了数十亿的经济损失。

 

  公交车辆轨迹跟踪,公交客流反推及分布计算,公共交通网络、区域、线路、车辆、站点等不同层面状态特征分析,公交动态行程时间预测,公交指数计算……同济大学交通运输工程学院杨晓光教授研发的“智慧公共交通管理与服务平台”,推动我国城市公共交通系统整体效能提升。

  绿色环保,护佑民生福祉
  淡黄色的重金属萃取剂,注入重金属污染土壤液,重金属即可从土壤中分离,再加注重金属沉淀剂,重金属即可回收再利用……这是从实验室移植来的一套实验装置,直观展示了同济大学环境科学与工程学院李凤亭教授研发的纳米树枝状聚合物在土壤修复领域的奇妙功效。他用了一个形象的比喻介绍道:“我们的药剂是树枝状的,从药剂中心伸出众多分枝,每一个枝就好比一个非常有利的抓手,牢牢地将重金属抓在手中。”该系列药剂可以大大降低农田中生物活性较高的重金属浓度,从而大大降低农作物对重金属的吸收并达到食品安全标准。

 

  上灰下绿的双色车身,前一后二的座位排布,空出副驾驶位置给后排乘客最大的舒适性;稳定的锂电池驱动,更安全可靠;最高时速70公里,最大续航里程大于100公里;应用车内无线网络技术;与折叠式电动自行车组合使用……同济汽车设计研究院携手广东猛狮科技股份有限公司推出的这一款微型、低速、轻量化的微型电动汽车“戴乐•起步者”,吸引了不少参观者的目光。

 

  这是一套新型污泥处理工艺模拟装置——污泥“热水解”预处理系统成套装备,由同济普兰德生物质能股份有限公司联合同济大学戴晓虎等环境专家自主开发而成,已成功应用于国内最大的示范工程——长沙市污水处理厂污泥集中处置项目。固态污泥经搅拌、蒸汽加热这一热水解后,变成流动态。这一过程被负责人喻为“煮粥”,“促进消化”,可提升后续“厌氧消化”的反应效率。此新工艺实现了污泥的资源化利用,为解决日益严峻的污泥出路问题提供了新方案:泥饼制成颗粒,用于填埋场堆体覆盖土;滤液经处理后用于厂区回用或达标排放;沼气经净化后,用于发电机发电、干化供热或余热锅炉产蒸汽。

   望闻问切,为生命保驾护航
  地铁隧道在运营期间出现了渗漏水、裂缝、结构变形及不均匀沉降等各式病症,如何提前预知诊断?“以前主要依靠人工检测,不仅对检测人员专业水平要求高,而且效率不高,检测数据不便保存;随着上海地铁运营里程不断增加,人工检测已满足不了需求。”为此,同济大学土木工程学院地下建筑与工程系薛亚东教授联合上海通芮斯克土木工程技术有限公司,共同开发了“快速移动式地铁隧道结构病害检测设备及分析系统”。该系统由图像采集、操作控制和移动机构等部分组成,配合自主研发的图像处理识别软件,可实现不同尺寸断面地铁隧道表面病害的采集、处理、识别,并生成完整检测报告。检测设备操作简便,检测速度达每小时3至5公里,病害检测准确率达85%,目前已应用于上海地铁2号线、8号线隧道检测中。
  安全管理及事故风险、运营组织与管理、车辆系统、信号系统、通信系统、供电系统、线路轨道土建结构及安全保护区、机电设备,从8个不同专业子系统,全面展开对城市轨道交通从规划设计到施工建设、到开通试运行、正式运营等全生命周期的安全评价及评估。同济大学铁道与城市轨道交通研究院蒲琪高级工程师开展的“城市轨道交通运营安全评价指标体系的研究及应用”,建立了城市轨道交通运营安全系统性评价方法,给出了运营安全风险控制对策,填补了国内空白。已累计完成上海10条地铁线路运营安全评价,是国内首次进行的第三方安全评价。
  即使通过所研发的深穿透通信设备与矿下受困人员取得了联系,但20-50米定位精度仍使得救援推进缓慢。为此,同济大学电子与信息工程学院刘儿兀教授研发的“亚米级高精度室内定位系统”配合300米深穿透设备使用,为煤矿塌方后确定受困人员位置提供参考。目前最新定位精度达到0.6米,达到我国下一代5G通信的定位精度要求。除用于矿下人员定位,还可应用于商场导购、室内人员/物体定位和导航、停车场车辆定位等。  

   仁心医术,守护大众健康
  糖尿病视网膜病变(糖网病)是全球最重要的致盲眼病之一,且缺乏有效治疗方法。同济大学医学院徐国彤教授课题组在过去几年内,完成了眼内注射促红细胞生成素治疗糖网病的研究。初步临床个案研究证明:眼内注射促红细胞生成素,能有效干预伴黄斑水肿的糖网病,有助于改善病情和患者视力。此外,课题组还发现,GMFB可以作为糖网病的生物标记物,检测早期糖网病发生和疾病发展;抑制GMFB能在糖尿病时保护视网膜,延缓或阻止视网膜的变性。
  创伤、退变、肿瘤等疾患的发生将严重影响作为人体中轴支柱的脊柱的功能和形态。当前,手术治疗为其主要治疗手段,涉及到术前、术中矫形、术中内固定。同济大学医学院程黎明教授研发的“脊柱矫形固定与功能测试系列装置”,不仅设计了可应用于术前矫形及术中微创矫形器械,以提高矫形效果;还设计了坚强内固定向动态内固定转化的内固定器械,可恢复脊柱的正常生理状态,更加符合脊柱的生物力学特性;设计载药的内固定器械可以长期给药,提高疗效。
  香烟危害人类的主要成分(焦油和烟雾)都源自烟草的燃烧。只要不燃烧烟丝,香烟对人类就无害;只要将烟丝加热到180摄氏度以上,吸食者所需并对人体有益的烟香、烟气、尼古丁等成分就会释放。这是同济大学航空航天与力学学院黄争鸣教授研发的“不燃香烟加热器”。细小热管上端插入烟丝中、下端埋入无烟雾的燃料柱内,抽吸时,点燃燃料柱,通过热管将热量传导给烟丝加热。

  同济大学还有两家大学生创业企业参展本届工博会“上海高校创新创业展”:一家是主营3D打印机研发、生产、销售及服务的迈清智能科技(上海)有限公司,另一家是主营智能环境数据监测、采集的上海联泉智能科技有限公司。
  同济大学设计创意学院还受邀在工博会上展出了一批师生创新设计作品,涵盖了城乡交互关系、未来交通、城市众创、数字化生成与制造、创客文化与创新孵化等6大板块。