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01. 成果簡(jiǎn)介 世界上有數(shù)以百萬(wàn)的語(yǔ)言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語(yǔ)言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語(yǔ)言功能，語(yǔ)言功能障礙給他們的生活帶來(lái)了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡(jiǎn)易的語(yǔ)言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過(guò)舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語(yǔ)音信號(hào)。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無(wú)法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長(zhǎng)，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語(yǔ)者攜帶、操作簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團(tuán)隊(duì)研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動(dòng)作監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無(wú)需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的器件級(jí)應(yīng)用至系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用的跨越。通過(guò)專用電路對(duì)聲音信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過(guò)示波器實(shí)時(shí)觀測(cè)喉部運(yùn)動(dòng)情況。接著，通過(guò)與單片機(jī)的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動(dòng)作“翻譯”成不同的聲音，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作發(fā)聲系統(tǒng)。通過(guò)連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂(lè)。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過(guò)臂包穿戴在胳膊上，首次實(shí)現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來(lái)將進(jìn)行體積更小及功能更多的集成，有望實(shí)現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語(yǔ)者“開(kāi)口說(shuō)話”。圖1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收聲和發(fā)聲于一體，可直接貼附于失語(yǔ)者喉部，并將喉部的不同動(dòng)作轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)聲音，有望幫助失語(yǔ)者正常與他人“交談”。在未來(lái)，該器件將與聲紋識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)結(jié)合，在語(yǔ)音識(shí)別、家庭醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊前景。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 已獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)2項(xiàng)。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 本成果項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人為任天令教授，清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)，教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，國(guó)家杰出青年基金獲得者，清華大學(xué)環(huán)境與健康傳感技術(shù)研究中心副主任。擔(dān)任IEEE電子器件學(xué)會(huì)副主席（中國(guó)大陸首次）、國(guó)際微電子領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議IEDM執(zhí)委（中國(guó)大陸首次）、IEEE電子器件學(xué)會(huì)教育委員會(huì)主席（中國(guó)大陸首次）、中國(guó)微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)理事等。近年來(lái)，承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、國(guó)家重大科技專項(xiàng)、國(guó)家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)、國(guó)家重大儀器專項(xiàng)、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家973計(jì)劃等多項(xiàng)國(guó)家重要科技項(xiàng)目，做出一系列具有重要國(guó)際影響的創(chuàng)新學(xué)術(shù)成果。主要研究方向?yàn)橹悄芪⒓{電子器件、芯片與系統(tǒng)，包括：智能傳感器與智能集成系統(tǒng)，二維納電子器件與芯片，柔性、可穿戴器件與系統(tǒng)，智能信息器件與系統(tǒng)技術(shù)等。在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議發(fā)表重要SCI期刊論文400余篇，國(guó)際微電子領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議IEDM論文11篇；獲國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利70余項(xiàng)，入選2018年愛(ài)思唯爾（Elsevier）“中國(guó)高被引學(xué)者”（微電子領(lǐng)域唯一入選者）。獲2018年電子學(xué)會(huì)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，“石墨烯智能人工喉”榮獲科技導(dǎo)報(bào)評(píng)選的2017“中國(guó)十大重大技術(shù)進(jìn)展”，“人工智能微納電子器件”榮獲2017“清華大學(xué)十大重大學(xué)術(shù)成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全國(guó)科技活動(dòng)周被評(píng)為“最受公眾喜愛(ài)項(xiàng)目”，還入選2018年中國(guó)國(guó)際智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)十大“黑科技”創(chuàng)新產(chǎn)品（從1082項(xiàng)創(chuàng)新產(chǎn)品中脫穎而出）。團(tuán)隊(duì)成員有副教授、助理教授、助理研究員等7人。05. 合作方式 技術(shù)許可。06. 聯(lián)系方式 郵箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

以ERP/MES為代表的管理信息系統(tǒng)和以PLC/DCS為代表的自動(dòng)化技術(shù)，在鋼鐵企業(yè)己經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，盡管這兩類系統(tǒng)的推廣取得了一定效果，但卻容易忽略了兩者之間的有效配合，導(dǎo)致企業(yè)上層計(jì)劃缺乏有效的實(shí)時(shí)信息支持、下層控制環(huán)節(jié)缺乏優(yōu)化的調(diào)度與協(xié)調(diào)。計(jì)劃層與執(zhí)行層無(wú)法進(jìn)行良好的雙向信息交互，企業(yè)難以實(shí)時(shí)反應(yīng)，也就是管理和控制脫節(jié)的矛盾越來(lái)越突出。天 為IL2綜合二級(jí)過(guò)程控制系統(tǒng)正立足于此，妥善解決基于PLC/DCS的鋼鐵行業(yè)面臨著“信息孤島”和“全局實(shí)時(shí)信息流”集成的兩個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)采集傳輸功能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)的采集、生產(chǎn)指令的下達(dá)。系統(tǒng)采用全景圖的形式對(duì)生產(chǎn)物流狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在采集大量實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)據(jù)綜合管理模塊完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、存儲(chǔ)，并為生產(chǎn)管理決策提供依據(jù)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬負(fù)載五氧化二釩催化劑及其制備方法和應(yīng)用，該催化劑以五氧化二釩為活性組分，添加鉑、鈀、釕、銅中的一種或幾種金屬為負(fù)載金屬組分。制備方法為：將釩鹽、金屬鹽和絡(luò)合劑依次溶于水中，制成溶膠，攪拌加熱蒸發(fā)水分形成凝膠，烘干，焙燒、研磨即可得到。催化劑能夠在200?300℃，氫氣壓力1?10MPa條件下高效降解微晶纖維素，制得小分子醇類物質(zhì)。本發(fā)明的催化劑的制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，工藝綠色環(huán)保，易于大規(guī)模生產(chǎn)；加氫反應(yīng)條件溫和，纖維素轉(zhuǎn)化高，選擇性良好，產(chǎn)物為重要的化工原料。

項(xiàng)目背景：大型工業(yè)軟件是我國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略支 撐，實(shí)現(xiàn)智能制造的核心技術(shù)載體。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家將“掌握 最先進(jìn)的大型工業(yè)軟件的核心技術(shù)”視為“持續(xù)掌控全球工 業(yè)產(chǎn)業(yè)布局主導(dǎo)權(quán)”的必要條件?！秶?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第 十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》指出，要“加強(qiáng) 工業(yè)軟件研發(fā)應(yīng)用”。典型的大型工業(yè)軟件 CAD 是提高我國(guó) 制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，保證國(guó)家制造業(yè)戰(zhàn)略安全所必須的關(guān)鍵 技術(shù)，但目前市場(chǎng)基本被國(guó)外產(chǎn)品壟斷，核心技術(shù)受制于人。 發(fā)展我國(guó)自主可控的 CAD 軟件，打破卡脖子局面勢(shì)在必行。 面向行業(yè)的 CAD 軟件是當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。在化工設(shè)備的 CAD 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，其主流的技術(shù)已經(jīng)逐漸從二維模型設(shè)計(jì)到三維模 型設(shè)計(jì)演進(jìn)。但在化工設(shè)備的制造環(huán)節(jié)，仍然以二維工程圖 作為唯一參考。由于諸多原因，通過(guò)軟件自動(dòng)將三維模型自 動(dòng)生成二維工程圖成為解決問(wèn)題的較優(yōu)解。二維工程圖自動(dòng) 生成是 CAD 行業(yè)世界性難題，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)一款軟件完整實(shí)現(xiàn) 該功能。為了攻克 CAD 工業(yè)軟件卡脖子戰(zhàn)略性技術(shù)，提升國(guó) 產(chǎn)工業(yè) CAD 軟件的競(jìng)爭(zhēng)力，大幅度提高化工設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率， 尋求合作以研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、符合化工靜設(shè)備設(shè) 計(jì)要求的二維工程圖自動(dòng)生成關(guān)鍵技術(shù)。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：針對(duì)公司前期設(shè)計(jì)的三維模型 文件，自動(dòng)創(chuàng)建二維工程圖，滿足以下關(guān)鍵技術(shù)需求：1.能 夠覆蓋 90%以上的靜設(shè)備類型；2.設(shè)計(jì)架構(gòu)可擴(kuò)展，可以通過(guò)配置或者類似插件形式擴(kuò)展的新的設(shè)備類型；3.支持的自 動(dòng)出圖內(nèi)容包括圖幅、視圖、文表、節(jié)點(diǎn)圖、管口方位圖等； 4.支持的文表包括標(biāo)題欄、明細(xì)欄、管口表、管口明細(xì)表、 技術(shù)特性標(biāo)和零件參數(shù)表等，文表內(nèi)容準(zhǔn)確率 100%；5.支持 的視圖元素包括投影視圖、自動(dòng)標(biāo)注、管口引線、零件序號(hào) 引線等；視圖表達(dá)正確、清晰、無(wú)歧義、符合行業(yè)習(xí)慣；6. 支持的圖幅種類有裝配圖、零件圖、部件圖、管口方位圖； 7.支持整套設(shè)備圖紙自動(dòng)布局，包括圖幅的選擇、圖紙拼接、 圖面內(nèi)元素的自動(dòng)布局等；8.尺寸正確率 100%，核心尺寸缺 失率 0%，整體尺寸缺失率<5%；9.圖面美觀，符合行業(yè)規(guī)范， 圖紙完成度>90%；10.支持常見(jiàn)的圖面布局形式，視圖比例 恰當(dāng)，各圖面元素間結(jié)構(gòu)關(guān)系合理，整體布局緊湊、美觀。 可提供若干布局方案供選擇。  對(duì)技術(shù)提供方的要求:1.具有化工設(shè)計(jì)行業(yè)知識(shí)和經(jīng) 驗(yàn)，承擔(dān)過(guò)石油化工相關(guān)項(xiàng)目。2.熟悉 CAD 軟件的相關(guān)開(kāi)發(fā)。 3.具有工學(xué)博士學(xué)位或高級(jí)職稱，技術(shù)方案成熟可靠穩(wěn)定有 創(chuàng)新思維。 

本技術(shù)提出以超導(dǎo)HGMS技術(shù)分離提取高純SiO 2 ，SiO 2 品位可達(dá)99%以上，低成本、高效、綠色。 該提取產(chǎn)品可用于生產(chǎn)高純SiO2（白炭黑）、微晶玻璃、耐酸、阻燃、輕質(zhì)保溫或耐火材料、SiC復(fù)相材料及復(fù)相導(dǎo)電陶瓷材料等。納米級(jí)高純SiO2甚至可作儲(chǔ)能、修飾材料等等；SiO2 ≥99～99.5%產(chǎn)品可用于制造玻璃、保溫或耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、研磨料及耐酸工程；SiO2≥99.5～99.9%的高純石英可用于航空、航天、電子、機(jī)械及IT等行業(yè)，耐火材料、鑄造等行業(yè)以及油漆等理想的化工填料。

天苯胺基甲酸甲酯廣泛用于多種優(yōu)良?xì)⑾x(chóng)劑的合成中間體，還可用于其他各種農(nóng)藥、醫(yī)藥、精細(xì)化工等領(lǐng)域中；目前其制備方法都直接或間接使用劇毒的光氣作為原料，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，而且生產(chǎn)成本較高。本技術(shù)直接采用碳酸二甲酯與苯胺進(jìn)行酯交換合成，反應(yīng)條件溫和，收率較高，是一條清潔生產(chǎn)工藝。 肼基甲酸甲酯是醫(yī)藥卡巴、卡巴多司、卡巴氧、阿苯達(dá)唑等的中間體，還可用于合成碳酰肼等。由碳酸二甲酯與水合肼一步合成，產(chǎn)率高、無(wú)三廢，過(guò)程清潔無(wú)毒。年產(chǎn)1000噸規(guī)模，投資90萬(wàn)元。 三氯甲基碳酸酯替代光氣及雙光氣，在有機(jī)合成、高分子材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料和染料等領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛。年產(chǎn)1萬(wàn)噸規(guī)模，投資2200萬(wàn)元。 碳酰肼是一種方便、安全的水處理劑。目前碳酰肼的合成方法都采用劇毒的原料來(lái)合成，環(huán)境危害較大。本課題組采用碳酸二甲酯生產(chǎn)碳酰肼，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝安全，無(wú)三廢。整個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)化率達(dá)95％以上，而選擇性幾乎100％。是綠色清潔工藝。國(guó)際先進(jìn)。 呋喃唑酮是一種具有較廣抗菌譜的呋喃類殺菌劑，對(duì)多種革蘭氏陽(yáng)性及陰性大腸桿菌、炭疽桿菌、副傷寒桿菌和痢疾桿菌等均有效，主要用于治療細(xì)菌性痢疾、腸炎等，也可用于治療尿道感染；近年來(lái)用于治療傷寒，療效較好。 目前，國(guó)內(nèi)呋喃唑酮的生產(chǎn)廠有十多家，但其合成方法主要為乙醇胺、尿素路線，該法工藝流程長(zhǎng)、三廢嚴(yán)重。本課題組采用碳酸二甲酯羰基化路線合成呋喃唑酮，反應(yīng)路線短、條件溫和、操作簡(jiǎn)易。整個(gè)過(guò)程基本無(wú)三廢、收率高，為清節(jié)生產(chǎn)工藝。年產(chǎn)3000噸，設(shè)備投資約1000萬(wàn)元。

本發(fā)明提供一種應(yīng)用二次IoU損失函數(shù)的無(wú)錨框目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，包括:將待檢測(cè)圖像進(jìn)行預(yù)處理再輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的目標(biāo)檢測(cè)模型進(jìn)行推理得到對(duì)應(yīng)的圖像檢測(cè)結(jié)果，其中，目標(biāo)檢測(cè)模型預(yù)先通過(guò)如下訓(xùn)練得到:獲取訓(xùn)練用圖像數(shù)據(jù)集以及監(jiān)督信息；構(gòu)建初始目標(biāo)檢測(cè)模型,并將訓(xùn)練用圖像數(shù)據(jù)集以及監(jiān)督信息輸入至該模型；使用二次IoU損失函數(shù)求定位損失，并使用Focal Loss損失函數(shù)求分類損失；分別用定位損失以及分類損失對(duì)初始目標(biāo)檢測(cè)模型的模型參數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，再使用反向傳播對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行更新；判斷更新后的模型參數(shù)是否達(dá)到終止條件，當(dāng)判斷為是則進(jìn)入下一步，否則進(jìn)入訓(xùn)練過(guò)程第二步；保存更新后的模型參數(shù)并進(jìn)行加載得到目標(biāo)檢測(cè)模型。

苯胺基甲酸甲酯廣泛用于多種優(yōu)良?xì)⑾x(chóng)劑的合成中間體，還可用于其他各種農(nóng)藥、醫(yī)藥、精細(xì)化工等領(lǐng)域中。目前其制備方法都直接或間接使用劇毒的光氣作為原料，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，而且生產(chǎn)成本較高。本技術(shù)直接采用碳酸二甲酯與苯胺進(jìn)行酯交換合成，反應(yīng)條件溫和，收率較高，是一條清潔生產(chǎn)工藝。 肼基甲酸甲酯是醫(yī)藥卡巴、卡巴多司、卡巴氧、阿苯達(dá)唑等的中間體，還可用于合成碳酰肼等。本技術(shù)由碳酸二甲酯與水合肼一步合成，產(chǎn)率高、無(wú)三廢，過(guò)程清潔無(wú)毒。年產(chǎn)1000噸規(guī)模，投資90萬(wàn)元。 三氯甲基碳酸酯替代光氣及雙光氣，在有機(jī)合成、高分子材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料和染料等領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛。年產(chǎn)1萬(wàn)噸規(guī)模，投資2200萬(wàn)元。 碳酰肼是一種方便、安全的水處理劑。目前碳酰肼的合成方法都采用劇毒的原料來(lái)合成，環(huán)境危害較大。本技術(shù)采用碳酸二甲酯生產(chǎn)碳酰肼，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝安全，無(wú)三廢。整個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)化率達(dá)95％以上，而選擇性幾乎100％。是綠色清潔生產(chǎn)工藝。 呋喃唑酮是一種具有較廣抗菌譜的呋喃類殺菌劑，對(duì)多種革蘭氏陽(yáng)性及陰性大腸桿菌、炭疽桿菌、副傷寒桿菌和痢疾桿菌等均有效，主要用于治療細(xì)菌性痢疾、腸炎等，也可用于治療尿道感染；近年來(lái)用于治療傷寒，療效較好。本技術(shù)采用碳酸二甲酯羰基化路線合成呋喃唑酮，反應(yīng)路線短、條件溫和、操作簡(jiǎn)易。整個(gè)過(guò)程基本無(wú)三廢、收率高，為清潔生產(chǎn)工藝。年產(chǎn)3000噸，設(shè)備投資約1000萬(wàn)。

1，3-環(huán)戊二酮是一種重要的應(yīng)用十分廣泛的中間體，在抗生素、除草劑以及香料的制備中有著重要的應(yīng)用，是一種重要的精細(xì)有機(jī)合成中間體。由于其制備方法較少，合成難度較大而使得其目前在市場(chǎng)上較為緊缺，特別是百公斤以上的供貨非常難得，且售價(jià)很高。 項(xiàng)目特色： 本課題組發(fā)展了一類易于大規(guī)模生產(chǎn) 1，3-環(huán)戊二酮的合成方法，以 4-氯乙酰乙酸甲酯為起始原料，經(jīng)過(guò)四步反應(yīng)，以 30%的總收率得到 1，3-環(huán)戊二酮，產(chǎn)品純度大于 98%，產(chǎn)品外觀成淡黃色，符合目前市場(chǎng)要求，整個(gè)生產(chǎn)工藝投料簡(jiǎn)單，后處理不涉及硅膠柱層析等復(fù)雜操作，目前以進(jìn)行多次公斤級(jí)投料，產(chǎn)率穩(wěn)定，三廢較少，且易于處理。 

石墨烯由于其獨(dú)特的二維納米結(jié)構(gòu)，且具有高強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性、高化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)良的導(dǎo)熱性等特性，在防腐涂料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯、氮化硼等二維材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)使其具有不透過(guò)性，作為金屬基底與腐蝕環(huán)境的阻隔層而保護(hù)基底不被自然環(huán)境所腐蝕。通過(guò)化學(xué)氣相沉積法及塊體剝離法可分別制備直接生長(zhǎng)于金屬表面的大面積石墨烯、氮化硼薄膜，或粉狀的石墨烯、氮化硼納米片。通過(guò)化學(xué)氣相沉淀法，二維材料可以在任意形狀的金屬基底的所有暴露面上生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬表面的全面保護(hù)。