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微机在矿井通风与安全中的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
该成果根据通风设计、计算及检测的需要，为适应多级机站日益推广的需要，编制了多级机站通风网络解算、风机优选、风机性能检测及矿井通风阻力测定程序包。该成果解决了同一网孔中多台风机串并联运行的计算，收敛速度快，所需时间约为以前常用程序的２／３，功能齐全，已在云锡、金川和泗顶等矿应用。该成果对风机优选，备有最常用的风机原始数据，在总风压及风量已知的情况下，能较快地选出轴功率最小的风机。对于通风检测，已多次用于实验室及现场的测定，节省了人力和时间，获得了准确的计算结果。职工伤亡事故统计报表程序，符合劳动管理部门事故原因统计报表的要求，便于输入、输出、长期存贮及统计分析和对比。上述程序具有国内先进水平。
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煤矿安全视频监控系统建设与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目主要研究网络视频技术应用于煤矿安全监控系统，网络视频监控是对传统甲烷浓度等监控的补充。井下网络视频监控系统，无线网络在矿区实现移动可视监控，建立远程VPN虚拟专网进行网络视频监控，在远程对矿区各个工作面可视监控。三网有机整合，形成有线、无线和远程VPN全方位对矿区各个工作面可视监控，形成一个不受时间与空间限制的可视监控系统。矿区任何办公地点只要有局域网络都可以看到所有工作面；在井上用手提电脑通过无线局域网络可以看到所有工作面；管理干部在异地出差通过VPN虚拟专网技术可以对矿区生产监控，实现异地管理和指挥。
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煤矿安全可视化网络监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
该系统利用局域网络技术应用于井下生产系统的运输、通风、排水、瓦斯和煤尘等安全参数通过控制器、传感器的采集、存储和监控。利用无线网络技术(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)IEEE802.11g标准方式，传输视频和控制数据，传输速率54Mbps，移动计算机实现了矿区WLAN网络可视监控。利用VPN虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)技术实现了生产从井下、地面到远程的网络视频全方位监控，实现了“局域网络、WLAN网络和VPN远程专网”三网的有机整合，架构一个不受时间与空间限制的可视监控系统，实时可视监控煤矿井下生产过程，最终确保煤矿安全和科学管理。
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煤矿安全自动检测、监控及管理系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中,煤炭在相当长时期内作为主体能源的地位不会改变。进入二十世纪以来,我国煤炭工业取得了长足进步,但发展过程中不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,产业集约化程度低、生产水平落后、安全状况严峻等问题普遍存在,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故频繁发生,煤矿安全生产形势严峻。频发煤矿安全事故严重影响了我国煤炭工业的整体水平,制约了我国国民经济快速增长。亟待研究煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术,突破现有煤矿安全生产中监测监控技术可靠性能差、反应速度慢、技术集成度低的关键共性技术难题,为提升煤矿防灾抗灾能力,提高煤炭工业安全检测、监控的自动化、信息化水平,加强煤矿安全调度指挥、管理决策能力具有重要意义。 本项目由山东大学与山东蓝光软件有限公司共同承担,依托山东大学在自动控制、检测等方面的科研实力与系统研发能力,依托山东蓝光软件有限公司的软件研发实力,开展煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术研究,采用先进的信息化手段和监测监控技术,形成了一套具有独立自主知识产权的数字化煤矿安全自动检测监控管理系统。研制了数据处理智能化、通信协议开放化的嵌入式防爆井下智能监控分站,用于对井下各种传感器信息自动配置并接收,利用容量大、速度高的光纤网络通信技术完成煤矿安全信息从安全检测传感器到安全指挥中心的有效传达与可靠传输,实现监测信息的在线处理、逻辑运算、线性校正、超限声光报警、数据查询、历史曲线分析等功能。利用先进的本质安全的光纤传感技术,开发了精度高、稳定性好的光纤瓦斯传感器,开发了用于煤矿采空区火灾典型事故进行实时在线准分布式监测的光纤光栅温度测量系统,研制了光纤光栅检测锚杆等多种光纤光栅传感器实现巷道围岩应力、变形、破坏的实时监测。 在提供了完整的煤矿地理地质信息及采动岩层运动信息系统平台基础上,利用先进的管理软件与智能分析方法,建立了可对水、火、瓦斯、顶板等各类典型安全事故进行辨识与预警的高智能的煤矿安全管理系统,提供了比较完整的煤矿安全评价体系和危险源辨识事故树模型,通过与监测监控系统的无缝集成,形成预测-监测-诊断-决策-调节-救护一体化的安全管理决策方案,为安全指挥中心提供科学、有效、及时的安全生产控制措施和手段建立矿山安全生产管理系统。 本项目研究的煤矿安全监控、管理系统完全符合AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》,能够为煤矿安全管理系统提供及时有效可靠的数据支持。通过本项目的研究开发,将解决我国煤矿监测监控技术存在的系统速度慢、可靠性不高、不能相互兼容等问题,实现瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、煤层自然发火等事故的自动预测和智能控制技术的有效集成,为其它灾害预防控制技术的集成提供技术平台。本项目的研究开发,将大大加快工业以太网等高新技术在煤矿安全监控系统中的应用,在数据采集、通讯方式、评价体系方面,缩小与国外先进国家之间的差距。本项目的研究成果,可以大大提高煤矿对重大灾害的预警防范能力,实现煤矿生产、安全监控技术的升级换代,为煤炭工业安全生产形势的根本好转及其健康发展提供重要的技术支撑和保障。 项目的研究成果符合国家有关煤矿安全生产的规范和技术标准。通过项目验收,达到了国际先进水平,具有推广应用价值。
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云计算系统安全关键技术与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
(1)任务来源 国家重点基础研究发展计划（973计划），云计算安全基础理论与方法研究，2014CB340600。 (2)应用领域和技术原理应用领域：信息传输、计算机服务和软件行业技术原理：围绕着云系统的安全构建，研究解决云计算体系信任模型、可信基构造机理所涉及的关键理论问题;围绕着云服务的安全共享，分析现有不同层次服务的虚拟化方法，实现虚拟化服务的安全性、可靠性和高效性相融合;围绕着云数据的安全可控，研究云数据的安全加密与访问机制，实现云数据及其共享策略同时安全的加密方法。 (3)性能指标本项目在过去5年期间共发表学术论文158篇;出版专著3部;申请专利70项，其中申请国家专利60项，获批国家专利32项， 申请国际专利10项，获批国际专利4项。 (4)与国内外同类技术比较现有安全理论和方法面向的是传统计算模式的安全问题，无法应对云计算带来的新安全挑战;传统信任模型无法充分反映云计算环境中海量实体及其关系的动态复杂性;现有虚拟化安全技术侧重于解决单节点上虚拟机的安全问题，无法同时满足云环境中不同层次服务虚拟化的共享效率和安全隔离等。（5）成果的创造性、先进性方法创新：1)具有容错、容侵、动态更新特征的云服务不中断保障机制;2)融合密码算法和纠错/纠删码的容错云存储机制;3)基于位置特征感知的可信云数据追踪机制;4)针对恶意行为的可信监控方法。 （6）作用意义可信云服务器等核心技术成果转化，支持产业化。自2012年至今，武汉大学可信技术团队先后与华为、浪潮、大唐公司合作开展可信云服务器相关的开发工作。各公司将相应的关键技术应用到自己的产品中，实现了产品化和产业化，得到实际应用和用户好评。 （7）推广应用的范围本课题研究成果已在外交部、中国科学院等重要部委的信息系统中部署应用，为这些信息系统提供重要的安全保障支撑。为外交部移动云办公提供“移动办公系统密码套件”，为其移动办公提供基于云端协同的密钥管理，用于用户接入认证及数据完整性保护。
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大规模复杂网络优化与安全关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对智能电网的资源分配,数据安全和实时监测的难点问题开展了动态网络资源优化、内生数据安全管理、智能协同网络安全监测等共性关键技术难题的研究。项目在资源分配,数据安全和实时监测等方面取得重要突破,主 要创新成果如下： 新一代网络运行体系需要跨域多维度的群体智能感知、协同增强通信、云边混合计算等关键技术作支撑。然而,由于智能电网的时空复杂性,对资源优化的实时性、动态性和稳定性提出了严峻挑战。针对复杂动态环境下智能电网资源优化问题,研究了跨域、大动态、全时空的云边混合资源优化理论体系。建立了低复杂度资源分配机制,提出了异构网络资源优化技术,探索了面向智能电网终端设备的网络计算资源融合机理。 电网需要提供安全可扩展的可快速响应的数据采集与传输,并满足信任和移动支持的业务需求。由于不可信第三方、个人数据的隐私性、攻击事件的多维关联性、电网环境的复杂动态性导致更为复杂的数据安全性。针对大规模动态复杂智能电网的数据安全保障问题,研究了自主安全数据防护理论。提出了分布式动态信任管理机制,构建了可信数据的统一调度管理方法和数据管理方案,丰富了智能电网的安全防护理论和技术。 智能电网的智能防护需要挖掘自身的智能性和协作性,通过对网络群体信息、节点和资源进行监测来保护网络功能的机密性、完整性和真实性。针对复杂大规模智能电网的实时安全监管需求,提出了网络协同监测技术,构建了复杂动态网络状态信息管理方法,提出了分布式高效智能的电网设备漏洞检测技术,拓展了覆盖全网络的协同安全态势感知技术新方向。
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煤矿安全三维仿真训练系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全问题是制约煤矿企业健康发展的最主要因素之一，大量的安全事故，不仅给煤炭企业造成了巨大的经济损失，也对矿山工作人员的生命安全造成了严重的威胁。安全教育和安全操作训练是预防煤矿安全事故发生的主要手段,然而，以课堂教学和案例分析为主的传统的安全培训模式不能给受训者很好的感情认识，也不利于具体操作技能的提高。由山东师范大学和山东滕州辰龙能源集团有限公司合作，将虚拟现实技术应用于煤矿安全管理，开发研制了一套用于煤矿安全操作培训用的仿真训练软件系统。本项目开发的煤矿安全三维仿真训练系统（简称SSCMT系统）主要应用于煤矿安全操作培训。该系统以国家颁布的安全规程和操作规程为依据，结合一线生产中的实际问题，制定完整的安全操作标准。利用虚拟现实技术创建逼真的井下三维虚拟工作环境，包括井下巷道、工人角色、采矿机械等可见的井下环境和瓦斯、粉尘等不可见的环境因素。在此虚拟环境中，受训者进行安全操作规程的学习和井下行走、机械操作、数据监测等内容的安全作业训练。本项目在国内外首次实现了集动画演示、互动训练、技能评价为一体的煤矿虚拟培训系统。动画演示模块通过动画和语音解说展示正确的操作方法；互动训练模块可以使受训者在虚拟的井下环境中，通过交互设备完成各种操作训练；技能评价模块对受训者的操作正确性进行判断，给出作业成绩。通过该系统，受训者可以不下井却能体验到近似真实的井下工作环境，减少实地训练带来的安全风险。SSCMT系统包括大量的井下巷道、机械等虚拟模型，数据量庞大。为达到实时显示的要求，对系统进行了加速算法优化。采用区域分割法，使每一帧渲染的多边形数目平均减少了50%。SSCMT系统可在一般的中低端PC机上流畅运行，经过测试，在主频为1.73GHz、1G内存、GForce 8400MG显卡的笔记本电脑上运行，帧率可达到50帧/秒以上。较低的硬件要求使SSCMT系统具有以普及、使用方便、成本低等特点。SSCMT系统有单机版和网络版，既可以作为工人个体进行学习和训练的工具，也可以作为远程教育培训和训练的工具。通过该项目，在国内外核心期刊发表论文2篇，授权专利2项。开发的系统经山东省软件评测中心进行了软件测试，系统功能完善、运行稳定。项目在2011年10月通过鉴定，达到国内领先水平。系统已在山东省内十几家煤矿企业或煤矿培训教学中心进行了应用，应用显示：通过系统，可有效的提高工人的参训积极性和培训质量，降低培训成本，预防因不规范操作引起的安全事故。截止2012年12月，通过对十几家应用单位两年多的统计显示：对于新工人的培训周期缩短了约60%，对于老工人的培训周期缩短了约30%；因不规范操作引起的机械损坏、误工停工事故减少约27%。由此节约成本9000余万元，经济效益显著。由于培训质量的提高，工人安全技能和安全意识得到明显增强，由于误操作引起的人身伤亡事故也有明显减少。通过对使用SSCMT系统前后的安全事故统计数据进行对比，人身伤亡事故减少了约21%，取得了良好的社会效益。
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AOP-1 型超速保护装置
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 15时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！
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集成电路硬件安全关键技术研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目属于系统安全与集成电路技术学科交叉领域。集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域，成为中国信息化体系中的重要基础。由于信息产业构建在集成电路“硬件”之上，硬件一且存在安全问题，造成的隐患和后果十分巨大。该项目紧扣“集成电路硬件安全”这一研究主题，以硬件安全威胁为主线，考虑资源受限的环境，开展物理不可克隆函数(PUF)、逻辑混淆、芯核(IP)水印等新型硬件安全技术研究，取得了国际领先的创新性学术成果：1)深入分析PUF结构，发现主流的RO PUF和Arbiter PUF不适用于FPGA芯片，提出一种专用于FPGA的PUF电路结构，被同行命名为“Zhang PUF”，横向对比实验显示其优于先前主流的RO PUF，Arbiter PUF、Butterfly PUF，CD PUF和Anderson PUF；深入研究PUF应用场景，发现PUF应用的局限性问题，提出第一个非加密的FPGA IP保护技术，被国内外同行跟进研究并应用于微流控生物芯片和神经网络IP保护等新领域；提出使用PUF电路抵抗代码重用攻击的新应用，被同行评价为第一个抗代码复用攻击以增强软件安全的PUF新应用；提出使用PUF抵抗FPGA位流重放攻击的新应用，弥补了水印、指纹和位流加密技术不能抵抗重演攻击的缺陷。2)深入研究集成电路逻辑混淆技术，发现混淆技术用于FPGA IP保护时存在开销过大、难以在实际电路中部署的问题，提出被国际同行命名为“固定逻辑混淆”的反逆向工程技术，将逻辑混淆的时延开销降为零、面积开销控制在1%左右。所提出的混淆技术，被众多国际知名课题组作为逻辑混淆技术的代表性工作与其进行横向对比分析。3)深入研究IP水印技术，发现IP水印技术存在降低设计性能、产生高硬件开销且嵌入的水印在低层次难以验证等问题，提出了零开销可验证的FPGA IP水印技术，成功将IP保护的成本降为零；进一步发现IP水印技术存在敏感信息易泄露且易受嵌入攻击，使得公开验证时无法防止非诚实IP验证者抵赖侵权，提出基于混沌的公开可验证FPGA IP水印检测协议，不仅能防止敏感信息泄漏而且能抵抗嵌入攻击，防止证明者、验证者或可信第三方的欺骗，被国际同行验证为迄今为止性能最优的公开验证FPGA IP水印技术。该项目第一完成人相关研究成果(第一作者或通信作者)在IEEE TIFS、IEEE TCAD、DAC等国内外重要期刊和会议发表，其中IEEE Transactions13篇，获授权中国发明专利3项。PUF领域发展近20年，第一完成人为大陆研究机构学者首次在DAC、IEEE-TIFS和IEEE-TCAD等CCF A类刊物发表该领域研究成果。8篇代表性论文Web of Science核心合集他引130次。研究成果被IEEE Fellow、权威杂志主编、领域知名学者高度评价：“当前第一个”、“性能最优”、“以作者姓氏命名PUF”等，在国内外产生了重要的学术影响。基于该项目研究成果，第一完成人获湖南省杰出青年基金资助、入选“湖湘青年英才”计划。
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网络化系统安全优化理论与方法及在能源电力等系统的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
能源、电力、交通运输等系统的安全优化既是国际学术前沿，又关系到网络化基础设施的提效节能和安全的国家重大需求。该课题组经过10多年研究，提出了网络化系统安全优化的多个原创性理论与方法，在实际的电力、能源等系统应用，主要创新点如下。系统安全性解析判定与控制的理论与方法，包括网络化系统调度安全约束冗余性判定解析条件和快速精简方法，离散决策变量可行性解析判定条件和可行解构造方法；构造了满足能量供需平衡的主动安全控制策略，应急解列大电网。从而以新思路解决了电网巨量安全约束和控制解列难题，成果应用于中国西北电网，发现超过90%的安全约束冗余，确定了安全瓶颈，验证了建设第二输电通道以支撑酒泉风电与黄河水电“风水配合”的必要性。IEEE智能电网汇刊前主编Shahidehpour教授团队等多次引用，认为能够快速识别剔除大量冗余安全约束，大大降低问题规模和计算复杂性；美国工程院院士、IEEE电力系统汇刊前主编Vittal教授将该成果作为主动解列的代表性方法进行比较对比，认为“能够找到最优的割集”。终端多能源系统优化方法，包括系统控制、调度和协调的确定与随机优化方法，发现并证明含积分约束的调度模型可等价转化为光滑凸规划问题，解决了动态积分约束难题，应用于宝钢等高耗能企业和楼宇多能源网络化系统。IEEE综述期刊编委、卡内基梅隆大学Ilic教授及亚利桑那州立大学Xue教授等认为该课题组提出基于微电网的多能源供需系统优化调度控制，能够大大节省能耗和费用。网络化动态系统控制策略设计与优化方法，包括搜索最优策略的自适应采样方法，证明了最优策略的结构，有效压缩了搜索空间，提出事件驱动的近似策略迭代方法。美国伊利诺伊大学香槟分校Zhou教授和乔治梅森大学Chen教授在该课题组成果基础上开展新的研究。网络化系统应急调度策略，包括建立了不确定环境下应急救援和疏散问题的新模型，提出了在线应急调度优化新策略，设计了信息不可完全预知条件下的优化策略并分析了性能。加拿大皇家科学院院士、阿尔伯塔大学Pedrycz教授认为该课题组提出了合理实际且有前途的研究方向。该项目发表SCI期刊论文103篇，包括50多篇IEEE期刊长文。20篇代表作SCI他引590次，总他引1512次，部分成果获2015年中国自动化学会自然科学一等奖。该项目负责人当选IEEE Fellow,先后担任IEEE电力与能源学会旗舰期刊—IEEE电力系统汇刊和IEEE智能电网汇刊编辑，领导获2009年度国家自然科学基金创新群体支持并延续。该课题组2位成员分别获2009、2014年国家杰出青年科学基金，1位获2012年国家优秀青年科学基金，2位博士生获全国优秀博士论文，3位获全国优秀博士学位论文提名，成员论文获2015 IEEE自动化科学与工程年会最佳大会论文奖和2014 WCICA最佳供应链论文奖。
找到27项技术成果数据。
找技术>-
微机在矿井通风与安全中的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
该成果根据通风设计、计算及检测的需要，为适应多级机站日益推广的需要，编制了多级机站通风网络解算、风机优选、风机性能检测及矿井通风阻力测定程序包。该成果解决了同一网孔中多台风机串并联运行的计算，收敛速度快，所需时间约为以前常用程序的２／３，功能齐全，已在云锡、金川和泗顶等矿应用。该成果对风机优选，备有最常用的风机原始数据，在总风压及风量已知的情况下，能较快地选出轴功率最小的风机。对于通风检测，已多次用于实验室及现场的测定，节省了人力和时间，获得了准确的计算结果。职工伤亡事故统计报表程序，符合劳动管理部门事故原因统计报表的要求，便于输入、输出、长期存贮及统计分析和对比。上述程序具有国内先进水平。
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煤矿安全视频监控系统建设与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目主要研究网络视频技术应用于煤矿安全监控系统，网络视频监控是对传统甲烷浓度等监控的补充。井下网络视频监控系统，无线网络在矿区实现移动可视监控，建立远程VPN虚拟专网进行网络视频监控，在远程对矿区各个工作面可视监控。三网有机整合，形成有线、无线和远程VPN全方位对矿区各个工作面可视监控，形成一个不受时间与空间限制的可视监控系统。矿区任何办公地点只要有局域网络都可以看到所有工作面；在井上用手提电脑通过无线局域网络可以看到所有工作面；管理干部在异地出差通过VPN虚拟专网技术可以对矿区生产监控，实现异地管理和指挥。
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煤矿安全可视化网络监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
该系统利用局域网络技术应用于井下生产系统的运输、通风、排水、瓦斯和煤尘等安全参数通过控制器、传感器的采集、存储和监控。利用无线网络技术(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)IEEE802.11g标准方式，传输视频和控制数据，传输速率54Mbps，移动计算机实现了矿区WLAN网络可视监控。利用VPN虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)技术实现了生产从井下、地面到远程的网络视频全方位监控，实现了“局域网络、WLAN网络和VPN远程专网”三网的有机整合，架构一个不受时间与空间限制的可视监控系统，实时可视监控煤矿井下生产过程，最终确保煤矿安全和科学管理。
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煤矿安全自动检测、监控及管理系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中,煤炭在相当长时期内作为主体能源的地位不会改变。进入二十世纪以来,我国煤炭工业取得了长足进步,但发展过程中不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,产业集约化程度低、生产水平落后、安全状况严峻等问题普遍存在,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故频繁发生,煤矿安全生产形势严峻。频发煤矿安全事故严重影响了我国煤炭工业的整体水平,制约了我国国民经济快速增长。亟待研究煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术,突破现有煤矿安全生产中监测监控技术可靠性能差、反应速度慢、技术集成度低的关键共性技术难题,为提升煤矿防灾抗灾能力,提高煤炭工业安全检测、监控的自动化、信息化水平,加强煤矿安全调度指挥、管理决策能力具有重要意义。 本项目由山东大学与山东蓝光软件有限公司共同承担,依托山东大学在自动控制、检测等方面的科研实力与系统研发能力,依托山东蓝光软件有限公司的软件研发实力,开展煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术研究,采用先进的信息化手段和监测监控技术,形成了一套具有独立自主知识产权的数字化煤矿安全自动检测监控管理系统。研制了数据处理智能化、通信协议开放化的嵌入式防爆井下智能监控分站,用于对井下各种传感器信息自动配置并接收,利用容量大、速度高的光纤网络通信技术完成煤矿安全信息从安全检测传感器到安全指挥中心的有效传达与可靠传输,实现监测信息的在线处理、逻辑运算、线性校正、超限声光报警、数据查询、历史曲线分析等功能。利用先进的本质安全的光纤传感技术,开发了精度高、稳定性好的光纤瓦斯传感器,开发了用于煤矿采空区火灾典型事故进行实时在线准分布式监测的光纤光栅温度测量系统,研制了光纤光栅检测锚杆等多种光纤光栅传感器实现巷道围岩应力、变形、破坏的实时监测。 在提供了完整的煤矿地理地质信息及采动岩层运动信息系统平台基础上,利用先进的管理软件与智能分析方法,建立了可对水、火、瓦斯、顶板等各类典型安全事故进行辨识与预警的高智能的煤矿安全管理系统,提供了比较完整的煤矿安全评价体系和危险源辨识事故树模型,通过与监测监控系统的无缝集成,形成预测-监测-诊断-决策-调节-救护一体化的安全管理决策方案,为安全指挥中心提供科学、有效、及时的安全生产控制措施和手段建立矿山安全生产管理系统。 本项目研究的煤矿安全监控、管理系统完全符合AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》,能够为煤矿安全管理系统提供及时有效可靠的数据支持。通过本项目的研究开发,将解决我国煤矿监测监控技术存在的系统速度慢、可靠性不高、不能相互兼容等问题,实现瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、煤层自然发火等事故的自动预测和智能控制技术的有效集成,为其它灾害预防控制技术的集成提供技术平台。本项目的研究开发,将大大加快工业以太网等高新技术在煤矿安全监控系统中的应用,在数据采集、通讯方式、评价体系方面,缩小与国外先进国家之间的差距。本项目的研究成果,可以大大提高煤矿对重大灾害的预警防范能力,实现煤矿生产、安全监控技术的升级换代,为煤炭工业安全生产形势的根本好转及其健康发展提供重要的技术支撑和保障。 项目的研究成果符合国家有关煤矿安全生产的规范和技术标准。通过项目验收,达到了国际先进水平,具有推广应用价值。
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云计算系统安全关键技术与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
(1)任务来源 国家重点基础研究发展计划（973计划），云计算安全基础理论与方法研究，2014CB340600。 (2)应用领域和技术原理应用领域：信息传输、计算机服务和软件行业技术原理：围绕着云系统的安全构建，研究解决云计算体系信任模型、可信基构造机理所涉及的关键理论问题;围绕着云服务的安全共享，分析现有不同层次服务的虚拟化方法，实现虚拟化服务的安全性、可靠性和高效性相融合;围绕着云数据的安全可控，研究云数据的安全加密与访问机制，实现云数据及其共享策略同时安全的加密方法。 (3)性能指标本项目在过去5年期间共发表学术论文158篇;出版专著3部;申请专利70项，其中申请国家专利60项，获批国家专利32项， 申请国际专利10项，获批国际专利4项。 (4)与国内外同类技术比较现有安全理论和方法面向的是传统计算模式的安全问题，无法应对云计算带来的新安全挑战;传统信任模型无法充分反映云计算环境中海量实体及其关系的动态复杂性;现有虚拟化安全技术侧重于解决单节点上虚拟机的安全问题，无法同时满足云环境中不同层次服务虚拟化的共享效率和安全隔离等。（5）成果的创造性、先进性方法创新：1)具有容错、容侵、动态更新特征的云服务不中断保障机制;2)融合密码算法和纠错/纠删码的容错云存储机制;3)基于位置特征感知的可信云数据追踪机制;4)针对恶意行为的可信监控方法。 （6）作用意义可信云服务器等核心技术成果转化，支持产业化。自2012年至今，武汉大学可信技术团队先后与华为、浪潮、大唐公司合作开展可信云服务器相关的开发工作。各公司将相应的关键技术应用到自己的产品中，实现了产品化和产业化，得到实际应用和用户好评。 （7）推广应用的范围本课题研究成果已在外交部、中国科学院等重要部委的信息系统中部署应用，为这些信息系统提供重要的安全保障支撑。为外交部移动云办公提供“移动办公系统密码套件”，为其移动办公提供基于云端协同的密钥管理，用于用户接入认证及数据完整性保护。
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大规模复杂网络优化与安全关键技术
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技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对智能电网的资源分配,数据安全和实时监测的难点问题开展了动态网络资源优化、内生数据安全管理、智能协同网络安全监测等共性关键技术难题的研究。项目在资源分配,数据安全和实时监测等方面取得重要突破,主 要创新成果如下： 新一代网络运行体系需要跨域多维度的群体智能感知、协同增强通信、云边混合计算等关键技术作支撑。然而,由于智能电网的时空复杂性,对资源优化的实时性、动态性和稳定性提出了严峻挑战。针对复杂动态环境下智能电网资源优化问题,研究了跨域、大动态、全时空的云边混合资源优化理论体系。建立了低复杂度资源分配机制,提出了异构网络资源优化技术,探索了面向智能电网终端设备的网络计算资源融合机理。 电网需要提供安全可扩展的可快速响应的数据采集与传输,并满足信任和移动支持的业务需求。由于不可信第三方、个人数据的隐私性、攻击事件的多维关联性、电网环境的复杂动态性导致更为复杂的数据安全性。针对大规模动态复杂智能电网的数据安全保障问题,研究了自主安全数据防护理论。提出了分布式动态信任管理机制,构建了可信数据的统一调度管理方法和数据管理方案,丰富了智能电网的安全防护理论和技术。 智能电网的智能防护需要挖掘自身的智能性和协作性,通过对网络群体信息、节点和资源进行监测来保护网络功能的机密性、完整性和真实性。针对复杂大规模智能电网的实时安全监管需求,提出了网络协同监测技术,构建了复杂动态网络状态信息管理方法,提出了分布式高效智能的电网设备漏洞检测技术,拓展了覆盖全网络的协同安全态势感知技术新方向。
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煤矿安全三维仿真训练系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全问题是制约煤矿企业健康发展的最主要因素之一，大量的安全事故，不仅给煤炭企业造成了巨大的经济损失，也对矿山工作人员的生命安全造成了严重的威胁。安全教育和安全操作训练是预防煤矿安全事故发生的主要手段,然而，以课堂教学和案例分析为主的传统的安全培训模式不能给受训者很好的感情认识，也不利于具体操作技能的提高。由山东师范大学和山东滕州辰龙能源集团有限公司合作，将虚拟现实技术应用于煤矿安全管理，开发研制了一套用于煤矿安全操作培训用的仿真训练软件系统。本项目开发的煤矿安全三维仿真训练系统（简称SSCMT系统）主要应用于煤矿安全操作培训。该系统以国家颁布的安全规程和操作规程为依据，结合一线生产中的实际问题，制定完整的安全操作标准。利用虚拟现实技术创建逼真的井下三维虚拟工作环境，包括井下巷道、工人角色、采矿机械等可见的井下环境和瓦斯、粉尘等不可见的环境因素。在此虚拟环境中，受训者进行安全操作规程的学习和井下行走、机械操作、数据监测等内容的安全作业训练。本项目在国内外首次实现了集动画演示、互动训练、技能评价为一体的煤矿虚拟培训系统。动画演示模块通过动画和语音解说展示正确的操作方法；互动训练模块可以使受训者在虚拟的井下环境中，通过交互设备完成各种操作训练；技能评价模块对受训者的操作正确性进行判断，给出作业成绩。通过该系统，受训者可以不下井却能体验到近似真实的井下工作环境，减少实地训练带来的安全风险。SSCMT系统包括大量的井下巷道、机械等虚拟模型，数据量庞大。为达到实时显示的要求，对系统进行了加速算法优化。采用区域分割法，使每一帧渲染的多边形数目平均减少了50%。SSCMT系统可在一般的中低端PC机上流畅运行，经过测试，在主频为1.73GHz、1G内存、GForce 8400MG显卡的笔记本电脑上运行，帧率可达到50帧/秒以上。较低的硬件要求使SSCMT系统具有以普及、使用方便、成本低等特点。SSCMT系统有单机版和网络版，既可以作为工人个体进行学习和训练的工具，也可以作为远程教育培训和训练的工具。通过该项目，在国内外核心期刊发表论文2篇，授权专利2项。开发的系统经山东省软件评测中心进行了软件测试，系统功能完善、运行稳定。项目在2011年10月通过鉴定，达到国内领先水平。系统已在山东省内十几家煤矿企业或煤矿培训教学中心进行了应用，应用显示：通过系统，可有效的提高工人的参训积极性和培训质量，降低培训成本，预防因不规范操作引起的安全事故。截止2012年12月，通过对十几家应用单位两年多的统计显示：对于新工人的培训周期缩短了约60%，对于老工人的培训周期缩短了约30%；因不规范操作引起的机械损坏、误工停工事故减少约27%。由此节约成本9000余万元，经济效益显著。由于培训质量的提高，工人安全技能和安全意识得到明显增强，由于误操作引起的人身伤亡事故也有明显减少。通过对使用SSCMT系统前后的安全事故统计数据进行对比，人身伤亡事故减少了约21%，取得了良好的社会效益。
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AOP-1 型超速保护装置
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 15时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！
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集成电路硬件安全关键技术研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目属于系统安全与集成电路技术学科交叉领域。集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域，成为中国信息化体系中的重要基础。由于信息产业构建在集成电路“硬件”之上，硬件一且存在安全问题，造成的隐患和后果十分巨大。该项目紧扣“集成电路硬件安全”这一研究主题，以硬件安全威胁为主线，考虑资源受限的环境，开展物理不可克隆函数(PUF)、逻辑混淆、芯核(IP)水印等新型硬件安全技术研究，取得了国际领先的创新性学术成果：1)深入分析PUF结构，发现主流的RO PUF和Arbiter PUF不适用于FPGA芯片，提出一种专用于FPGA的PUF电路结构，被同行命名为“Zhang PUF”，横向对比实验显示其优于先前主流的RO PUF，Arbiter PUF、Butterfly PUF，CD PUF和Anderson PUF；深入研究PUF应用场景，发现PUF应用的局限性问题，提出第一个非加密的FPGA IP保护技术，被国内外同行跟进研究并应用于微流控生物芯片和神经网络IP保护等新领域；提出使用PUF电路抵抗代码重用攻击的新应用，被同行评价为第一个抗代码复用攻击以增强软件安全的PUF新应用；提出使用PUF抵抗FPGA位流重放攻击的新应用，弥补了水印、指纹和位流加密技术不能抵抗重演攻击的缺陷。2)深入研究集成电路逻辑混淆技术，发现混淆技术用于FPGA IP保护时存在开销过大、难以在实际电路中部署的问题，提出被国际同行命名为“固定逻辑混淆”的反逆向工程技术，将逻辑混淆的时延开销降为零、面积开销控制在1%左右。所提出的混淆技术，被众多国际知名课题组作为逻辑混淆技术的代表性工作与其进行横向对比分析。3)深入研究IP水印技术，发现IP水印技术存在降低设计性能、产生高硬件开销且嵌入的水印在低层次难以验证等问题，提出了零开销可验证的FPGA IP水印技术，成功将IP保护的成本降为零；进一步发现IP水印技术存在敏感信息易泄露且易受嵌入攻击，使得公开验证时无法防止非诚实IP验证者抵赖侵权，提出基于混沌的公开可验证FPGA IP水印检测协议，不仅能防止敏感信息泄漏而且能抵抗嵌入攻击，防止证明者、验证者或可信第三方的欺骗，被国际同行验证为迄今为止性能最优的公开验证FPGA IP水印技术。该项目第一完成人相关研究成果(第一作者或通信作者)在IEEE TIFS、IEEE TCAD、DAC等国内外重要期刊和会议发表，其中IEEE Transactions13篇，获授权中国发明专利3项。PUF领域发展近20年，第一完成人为大陆研究机构学者首次在DAC、IEEE-TIFS和IEEE-TCAD等CCF A类刊物发表该领域研究成果。8篇代表性论文Web of Science核心合集他引130次。研究成果被IEEE Fellow、权威杂志主编、领域知名学者高度评价：“当前第一个”、“性能最优”、“以作者姓氏命名PUF”等，在国内外产生了重要的学术影响。基于该项目研究成果，第一完成人获湖南省杰出青年基金资助、入选“湖湘青年英才”计划。
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网络化系统安全优化理论与方法及在能源电力等系统的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
能源、电力、交通运输等系统的安全优化既是国际学术前沿，又关系到网络化基础设施的提效节能和安全的国家重大需求。该课题组经过10多年研究，提出了网络化系统安全优化的多个原创性理论与方法，在实际的电力、能源等系统应用，主要创新点如下。系统安全性解析判定与控制的理论与方法，包括网络化系统调度安全约束冗余性判定解析条件和快速精简方法，离散决策变量可行性解析判定条件和可行解构造方法；构造了满足能量供需平衡的主动安全控制策略，应急解列大电网。从而以新思路解决了电网巨量安全约束和控制解列难题，成果应用于中国西北电网，发现超过90%的安全约束冗余，确定了安全瓶颈，验证了建设第二输电通道以支撑酒泉风电与黄河水电“风水配合”的必要性。IEEE智能电网汇刊前主编Shahidehpour教授团队等多次引用，认为能够快速识别剔除大量冗余安全约束，大大降低问题规模和计算复杂性；美国工程院院士、IEEE电力系统汇刊前主编Vittal教授将该成果作为主动解列的代表性方法进行比较对比，认为“能够找到最优的割集”。终端多能源系统优化方法，包括系统控制、调度和协调的确定与随机优化方法，发现并证明含积分约束的调度模型可等价转化为光滑凸规划问题，解决了动态积分约束难题，应用于宝钢等高耗能企业和楼宇多能源网络化系统。IEEE综述期刊编委、卡内基梅隆大学Ilic教授及亚利桑那州立大学Xue教授等认为该课题组提出基于微电网的多能源供需系统优化调度控制，能够大大节省能耗和费用。网络化动态系统控制策略设计与优化方法，包括搜索最优策略的自适应采样方法，证明了最优策略的结构，有效压缩了搜索空间，提出事件驱动的近似策略迭代方法。美国伊利诺伊大学香槟分校Zhou教授和乔治梅森大学Chen教授在该课题组成果基础上开展新的研究。网络化系统应急调度策略，包括建立了不确定环境下应急救援和疏散问题的新模型，提出了在线应急调度优化新策略，设计了信息不可完全预知条件下的优化策略并分析了性能。加拿大皇家科学院院士、阿尔伯塔大学Pedrycz教授认为该课题组提出了合理实际且有前途的研究方向。该项目发表SCI期刊论文103篇，包括50多篇IEEE期刊长文。20篇代表作SCI他引590次，总他引1512次，部分成果获2015年中国自动化学会自然科学一等奖。该项目负责人当选IEEE Fellow,先后担任IEEE电力与能源学会旗舰期刊—IEEE电力系统汇刊和IEEE智能电网汇刊编辑，领导获2009年度国家自然科学基金创新群体支持并延续。该课题组2位成员分别获2009、2014年国家杰出青年科学基金，1位获2012年国家优秀青年科学基金，2位博士生获全国优秀博士论文，3位获全国优秀博士学位论文提名，成员论文获2015 IEEE自动化科学与工程年会最佳大会论文奖和2014 WCICA最佳供应链论文奖。
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微机在矿井通风与安全中的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
该成果根据通风设计、计算及检测的需要，为适应多级机站日益推广的需要，编制了多级机站通风网络解算、风机优选、风机性能检测及矿井通风阻力测定程序包。该成果解决了同一网孔中多台风机串并联运行的计算，收敛速度快，所需时间约为以前常用程序的２／３，功能齐全，已在云锡、金川和泗顶等矿应用。该成果对风机优选，备有最常用的风机原始数据，在总风压及风量已知的情况下，能较快地选出轴功率最小的风机。对于通风检测，已多次用于实验室及现场的测定，节省了人力和时间，获得了准确的计算结果。职工伤亡事故统计报表程序，符合劳动管理部门事故原因统计报表的要求，便于输入、输出、长期存贮及统计分析和对比。上述程序具有国内先进水平。
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煤矿安全视频监控系统建设与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目主要研究网络视频技术应用于煤矿安全监控系统，网络视频监控是对传统甲烷浓度等监控的补充。井下网络视频监控系统，无线网络在矿区实现移动可视监控，建立远程VPN虚拟专网进行网络视频监控，在远程对矿区各个工作面可视监控。三网有机整合，形成有线、无线和远程VPN全方位对矿区各个工作面可视监控，形成一个不受时间与空间限制的可视监控系统。矿区任何办公地点只要有局域网络都可以看到所有工作面；在井上用手提电脑通过无线局域网络可以看到所有工作面；管理干部在异地出差通过VPN虚拟专网技术可以对矿区生产监控，实现异地管理和指挥。
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煤矿安全可视化网络监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
该系统利用局域网络技术应用于井下生产系统的运输、通风、排水、瓦斯和煤尘等安全参数通过控制器、传感器的采集、存储和监控。利用无线网络技术(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)IEEE802.11g标准方式，传输视频和控制数据，传输速率54Mbps，移动计算机实现了矿区WLAN网络可视监控。利用VPN虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)技术实现了生产从井下、地面到远程的网络视频全方位监控，实现了“局域网络、WLAN网络和VPN远程专网”三网的有机整合，架构一个不受时间与空间限制的可视监控系统，实时可视监控煤矿井下生产过程，最终确保煤矿安全和科学管理。
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煤矿安全自动检测、监控及管理系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中,煤炭在相当长时期内作为主体能源的地位不会改变。进入二十世纪以来,我国煤炭工业取得了长足进步,但发展过程中不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,产业集约化程度低、生产水平落后、安全状况严峻等问题普遍存在,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故频繁发生,煤矿安全生产形势严峻。频发煤矿安全事故严重影响了我国煤炭工业的整体水平,制约了我国国民经济快速增长。亟待研究煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术,突破现有煤矿安全生产中监测监控技术可靠性能差、反应速度慢、技术集成度低的关键共性技术难题,为提升煤矿防灾抗灾能力,提高煤炭工业安全检测、监控的自动化、信息化水平,加强煤矿安全调度指挥、管理决策能力具有重要意义。 本项目由山东大学与山东蓝光软件有限公司共同承担,依托山东大学在自动控制、检测等方面的科研实力与系统研发能力,依托山东蓝光软件有限公司的软件研发实力,开展煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术研究,采用先进的信息化手段和监测监控技术,形成了一套具有独立自主知识产权的数字化煤矿安全自动检测监控管理系统。研制了数据处理智能化、通信协议开放化的嵌入式防爆井下智能监控分站,用于对井下各种传感器信息自动配置并接收,利用容量大、速度高的光纤网络通信技术完成煤矿安全信息从安全检测传感器到安全指挥中心的有效传达与可靠传输,实现监测信息的在线处理、逻辑运算、线性校正、超限声光报警、数据查询、历史曲线分析等功能。利用先进的本质安全的光纤传感技术,开发了精度高、稳定性好的光纤瓦斯传感器,开发了用于煤矿采空区火灾典型事故进行实时在线准分布式监测的光纤光栅温度测量系统,研制了光纤光栅检测锚杆等多种光纤光栅传感器实现巷道围岩应力、变形、破坏的实时监测。 在提供了完整的煤矿地理地质信息及采动岩层运动信息系统平台基础上,利用先进的管理软件与智能分析方法,建立了可对水、火、瓦斯、顶板等各类典型安全事故进行辨识与预警的高智能的煤矿安全管理系统,提供了比较完整的煤矿安全评价体系和危险源辨识事故树模型,通过与监测监控系统的无缝集成,形成预测-监测-诊断-决策-调节-救护一体化的安全管理决策方案,为安全指挥中心提供科学、有效、及时的安全生产控制措施和手段建立矿山安全生产管理系统。 本项目研究的煤矿安全监控、管理系统完全符合AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》,能够为煤矿安全管理系统提供及时有效可靠的数据支持。通过本项目的研究开发,将解决我国煤矿监测监控技术存在的系统速度慢、可靠性不高、不能相互兼容等问题,实现瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、煤层自然发火等事故的自动预测和智能控制技术的有效集成,为其它灾害预防控制技术的集成提供技术平台。本项目的研究开发,将大大加快工业以太网等高新技术在煤矿安全监控系统中的应用,在数据采集、通讯方式、评价体系方面,缩小与国外先进国家之间的差距。本项目的研究成果,可以大大提高煤矿对重大灾害的预警防范能力,实现煤矿生产、安全监控技术的升级换代,为煤炭工业安全生产形势的根本好转及其健康发展提供重要的技术支撑和保障。 项目的研究成果符合国家有关煤矿安全生产的规范和技术标准。通过项目验收,达到了国际先进水平,具有推广应用价值。
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云计算系统安全关键技术与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
(1)任务来源 国家重点基础研究发展计划（973计划），云计算安全基础理论与方法研究，2014CB340600。 (2)应用领域和技术原理应用领域：信息传输、计算机服务和软件行业技术原理：围绕着云系统的安全构建，研究解决云计算体系信任模型、可信基构造机理所涉及的关键理论问题;围绕着云服务的安全共享，分析现有不同层次服务的虚拟化方法，实现虚拟化服务的安全性、可靠性和高效性相融合;围绕着云数据的安全可控，研究云数据的安全加密与访问机制，实现云数据及其共享策略同时安全的加密方法。 (3)性能指标本项目在过去5年期间共发表学术论文158篇;出版专著3部;申请专利70项，其中申请国家专利60项，获批国家专利32项， 申请国际专利10项，获批国际专利4项。 (4)与国内外同类技术比较现有安全理论和方法面向的是传统计算模式的安全问题，无法应对云计算带来的新安全挑战;传统信任模型无法充分反映云计算环境中海量实体及其关系的动态复杂性;现有虚拟化安全技术侧重于解决单节点上虚拟机的安全问题，无法同时满足云环境中不同层次服务虚拟化的共享效率和安全隔离等。（5）成果的创造性、先进性方法创新：1)具有容错、容侵、动态更新特征的云服务不中断保障机制;2)融合密码算法和纠错/纠删码的容错云存储机制;3)基于位置特征感知的可信云数据追踪机制;4)针对恶意行为的可信监控方法。 （6）作用意义可信云服务器等核心技术成果转化，支持产业化。自2012年至今，武汉大学可信技术团队先后与华为、浪潮、大唐公司合作开展可信云服务器相关的开发工作。各公司将相应的关键技术应用到自己的产品中，实现了产品化和产业化，得到实际应用和用户好评。 （7）推广应用的范围本课题研究成果已在外交部、中国科学院等重要部委的信息系统中部署应用，为这些信息系统提供重要的安全保障支撑。为外交部移动云办公提供“移动办公系统密码套件”，为其移动办公提供基于云端协同的密钥管理，用于用户接入认证及数据完整性保护。
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大规模复杂网络优化与安全关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对智能电网的资源分配,数据安全和实时监测的难点问题开展了动态网络资源优化、内生数据安全管理、智能协同网络安全监测等共性关键技术难题的研究。项目在资源分配,数据安全和实时监测等方面取得重要突破,主 要创新成果如下： 新一代网络运行体系需要跨域多维度的群体智能感知、协同增强通信、云边混合计算等关键技术作支撑。然而,由于智能电网的时空复杂性,对资源优化的实时性、动态性和稳定性提出了严峻挑战。针对复杂动态环境下智能电网资源优化问题,研究了跨域、大动态、全时空的云边混合资源优化理论体系。建立了低复杂度资源分配机制,提出了异构网络资源优化技术,探索了面向智能电网终端设备的网络计算资源融合机理。 电网需要提供安全可扩展的可快速响应的数据采集与传输,并满足信任和移动支持的业务需求。由于不可信第三方、个人数据的隐私性、攻击事件的多维关联性、电网环境的复杂动态性导致更为复杂的数据安全性。针对大规模动态复杂智能电网的数据安全保障问题,研究了自主安全数据防护理论。提出了分布式动态信任管理机制,构建了可信数据的统一调度管理方法和数据管理方案,丰富了智能电网的安全防护理论和技术。 智能电网的智能防护需要挖掘自身的智能性和协作性,通过对网络群体信息、节点和资源进行监测来保护网络功能的机密性、完整性和真实性。针对复杂大规模智能电网的实时安全监管需求,提出了网络协同监测技术,构建了复杂动态网络状态信息管理方法,提出了分布式高效智能的电网设备漏洞检测技术,拓展了覆盖全网络的协同安全态势感知技术新方向。
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煤矿安全三维仿真训练系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全问题是制约煤矿企业健康发展的最主要因素之一，大量的安全事故，不仅给煤炭企业造成了巨大的经济损失，也对矿山工作人员的生命安全造成了严重的威胁。安全教育和安全操作训练是预防煤矿安全事故发生的主要手段,然而，以课堂教学和案例分析为主的传统的安全培训模式不能给受训者很好的感情认识，也不利于具体操作技能的提高。由山东师范大学和山东滕州辰龙能源集团有限公司合作，将虚拟现实技术应用于煤矿安全管理，开发研制了一套用于煤矿安全操作培训用的仿真训练软件系统。本项目开发的煤矿安全三维仿真训练系统（简称SSCMT系统）主要应用于煤矿安全操作培训。该系统以国家颁布的安全规程和操作规程为依据，结合一线生产中的实际问题，制定完整的安全操作标准。利用虚拟现实技术创建逼真的井下三维虚拟工作环境，包括井下巷道、工人角色、采矿机械等可见的井下环境和瓦斯、粉尘等不可见的环境因素。在此虚拟环境中，受训者进行安全操作规程的学习和井下行走、机械操作、数据监测等内容的安全作业训练。本项目在国内外首次实现了集动画演示、互动训练、技能评价为一体的煤矿虚拟培训系统。动画演示模块通过动画和语音解说展示正确的操作方法；互动训练模块可以使受训者在虚拟的井下环境中，通过交互设备完成各种操作训练；技能评价模块对受训者的操作正确性进行判断，给出作业成绩。通过该系统，受训者可以不下井却能体验到近似真实的井下工作环境，减少实地训练带来的安全风险。SSCMT系统包括大量的井下巷道、机械等虚拟模型，数据量庞大。为达到实时显示的要求，对系统进行了加速算法优化。采用区域分割法，使每一帧渲染的多边形数目平均减少了50%。SSCMT系统可在一般的中低端PC机上流畅运行，经过测试，在主频为1.73GHz、1G内存、GForce 8400MG显卡的笔记本电脑上运行，帧率可达到50帧/秒以上。较低的硬件要求使SSCMT系统具有以普及、使用方便、成本低等特点。SSCMT系统有单机版和网络版，既可以作为工人个体进行学习和训练的工具，也可以作为远程教育培训和训练的工具。通过该项目，在国内外核心期刊发表论文2篇，授权专利2项。开发的系统经山东省软件评测中心进行了软件测试，系统功能完善、运行稳定。项目在2011年10月通过鉴定，达到国内领先水平。系统已在山东省内十几家煤矿企业或煤矿培训教学中心进行了应用，应用显示：通过系统，可有效的提高工人的参训积极性和培训质量，降低培训成本，预防因不规范操作引起的安全事故。截止2012年12月，通过对十几家应用单位两年多的统计显示：对于新工人的培训周期缩短了约60%，对于老工人的培训周期缩短了约30%；因不规范操作引起的机械损坏、误工停工事故减少约27%。由此节约成本9000余万元，经济效益显著。由于培训质量的提高，工人安全技能和安全意识得到明显增强，由于误操作引起的人身伤亡事故也有明显减少。通过对使用SSCMT系统前后的安全事故统计数据进行对比，人身伤亡事故减少了约21%，取得了良好的社会效益。
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AOP-1 型超速保护装置
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 15时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！
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集成电路硬件安全关键技术研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目属于系统安全与集成电路技术学科交叉领域。集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域，成为中国信息化体系中的重要基础。由于信息产业构建在集成电路“硬件”之上，硬件一且存在安全问题，造成的隐患和后果十分巨大。该项目紧扣“集成电路硬件安全”这一研究主题，以硬件安全威胁为主线，考虑资源受限的环境，开展物理不可克隆函数(PUF)、逻辑混淆、芯核(IP)水印等新型硬件安全技术研究，取得了国际领先的创新性学术成果：1)深入分析PUF结构，发现主流的RO PUF和Arbiter PUF不适用于FPGA芯片，提出一种专用于FPGA的PUF电路结构，被同行命名为“Zhang PUF”，横向对比实验显示其优于先前主流的RO PUF，Arbiter PUF、Butterfly PUF，CD PUF和Anderson PUF；深入研究PUF应用场景，发现PUF应用的局限性问题，提出第一个非加密的FPGA IP保护技术，被国内外同行跟进研究并应用于微流控生物芯片和神经网络IP保护等新领域；提出使用PUF电路抵抗代码重用攻击的新应用，被同行评价为第一个抗代码复用攻击以增强软件安全的PUF新应用；提出使用PUF抵抗FPGA位流重放攻击的新应用，弥补了水印、指纹和位流加密技术不能抵抗重演攻击的缺陷。2)深入研究集成电路逻辑混淆技术，发现混淆技术用于FPGA IP保护时存在开销过大、难以在实际电路中部署的问题，提出被国际同行命名为“固定逻辑混淆”的反逆向工程技术，将逻辑混淆的时延开销降为零、面积开销控制在1%左右。所提出的混淆技术，被众多国际知名课题组作为逻辑混淆技术的代表性工作与其进行横向对比分析。3)深入研究IP水印技术，发现IP水印技术存在降低设计性能、产生高硬件开销且嵌入的水印在低层次难以验证等问题，提出了零开销可验证的FPGA IP水印技术，成功将IP保护的成本降为零；进一步发现IP水印技术存在敏感信息易泄露且易受嵌入攻击，使得公开验证时无法防止非诚实IP验证者抵赖侵权，提出基于混沌的公开可验证FPGA IP水印检测协议，不仅能防止敏感信息泄漏而且能抵抗嵌入攻击，防止证明者、验证者或可信第三方的欺骗，被国际同行验证为迄今为止性能最优的公开验证FPGA IP水印技术。该项目第一完成人相关研究成果(第一作者或通信作者)在IEEE TIFS、IEEE TCAD、DAC等国内外重要期刊和会议发表，其中IEEE Transactions13篇，获授权中国发明专利3项。PUF领域发展近20年，第一完成人为大陆研究机构学者首次在DAC、IEEE-TIFS和IEEE-TCAD等CCF A类刊物发表该领域研究成果。8篇代表性论文Web of Science核心合集他引130次。研究成果被IEEE Fellow、权威杂志主编、领域知名学者高度评价：“当前第一个”、“性能最优”、“以作者姓氏命名PUF”等，在国内外产生了重要的学术影响。基于该项目研究成果，第一完成人获湖南省杰出青年基金资助、入选“湖湘青年英才”计划。
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网络化系统安全优化理论与方法及在能源电力等系统的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
能源、电力、交通运输等系统的安全优化既是国际学术前沿，又关系到网络化基础设施的提效节能和安全的国家重大需求。该课题组经过10多年研究，提出了网络化系统安全优化的多个原创性理论与方法，在实际的电力、能源等系统应用，主要创新点如下。系统安全性解析判定与控制的理论与方法，包括网络化系统调度安全约束冗余性判定解析条件和快速精简方法，离散决策变量可行性解析判定条件和可行解构造方法；构造了满足能量供需平衡的主动安全控制策略，应急解列大电网。从而以新思路解决了电网巨量安全约束和控制解列难题，成果应用于中国西北电网，发现超过90%的安全约束冗余，确定了安全瓶颈，验证了建设第二输电通道以支撑酒泉风电与黄河水电“风水配合”的必要性。IEEE智能电网汇刊前主编Shahidehpour教授团队等多次引用，认为能够快速识别剔除大量冗余安全约束，大大降低问题规模和计算复杂性；美国工程院院士、IEEE电力系统汇刊前主编Vittal教授将该成果作为主动解列的代表性方法进行比较对比，认为“能够找到最优的割集”。终端多能源系统优化方法，包括系统控制、调度和协调的确定与随机优化方法，发现并证明含积分约束的调度模型可等价转化为光滑凸规划问题，解决了动态积分约束难题，应用于宝钢等高耗能企业和楼宇多能源网络化系统。IEEE综述期刊编委、卡内基梅隆大学Ilic教授及亚利桑那州立大学Xue教授等认为该课题组提出基于微电网的多能源供需系统优化调度控制，能够大大节省能耗和费用。网络化动态系统控制策略设计与优化方法，包括搜索最优策略的自适应采样方法，证明了最优策略的结构，有效压缩了搜索空间，提出事件驱动的近似策略迭代方法。美国伊利诺伊大学香槟分校Zhou教授和乔治梅森大学Chen教授在该课题组成果基础上开展新的研究。网络化系统应急调度策略，包括建立了不确定环境下应急救援和疏散问题的新模型，提出了在线应急调度优化新策略，设计了信息不可完全预知条件下的优化策略并分析了性能。加拿大皇家科学院院士、阿尔伯塔大学Pedrycz教授认为该课题组提出了合理实际且有前途的研究方向。该项目发表SCI期刊论文103篇，包括50多篇IEEE期刊长文。20篇代表作SCI他引590次，总他引1512次，部分成果获2015年中国自动化学会自然科学一等奖。该项目负责人当选IEEE Fellow,先后担任IEEE电力与能源学会旗舰期刊—IEEE电力系统汇刊和IEEE智能电网汇刊编辑，领导获2009年度国家自然科学基金创新群体支持并延续。该课题组2位成员分别获2009、2014年国家杰出青年科学基金，1位获2012年国家优秀青年科学基金，2位博士生获全国优秀博士论文，3位获全国优秀博士学位论文提名，成员论文获2015 IEEE自动化科学与工程年会最佳大会论文奖和2014 WCICA最佳供应链论文奖。
找到27项技术成果数据。
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微机在矿井通风与安全中的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
该成果根据通风设计、计算及检测的需要，为适应多级机站日益推广的需要，编制了多级机站通风网络解算、风机优选、风机性能检测及矿井通风阻力测定程序包。该成果解决了同一网孔中多台风机串并联运行的计算，收敛速度快，所需时间约为以前常用程序的２／３，功能齐全，已在云锡、金川和泗顶等矿应用。该成果对风机优选，备有最常用的风机原始数据，在总风压及风量已知的情况下，能较快地选出轴功率最小的风机。对于通风检测，已多次用于实验室及现场的测定，节省了人力和时间，获得了准确的计算结果。职工伤亡事故统计报表程序，符合劳动管理部门事故原因统计报表的要求，便于输入、输出、长期存贮及统计分析和对比。上述程序具有国内先进水平。
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煤矿安全视频监控系统建设与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目主要研究网络视频技术应用于煤矿安全监控系统，网络视频监控是对传统甲烷浓度等监控的补充。井下网络视频监控系统，无线网络在矿区实现移动可视监控，建立远程VPN虚拟专网进行网络视频监控，在远程对矿区各个工作面可视监控。三网有机整合，形成有线、无线和远程VPN全方位对矿区各个工作面可视监控，形成一个不受时间与空间限制的可视监控系统。矿区任何办公地点只要有局域网络都可以看到所有工作面；在井上用手提电脑通过无线局域网络可以看到所有工作面；管理干部在异地出差通过VPN虚拟专网技术可以对矿区生产监控，实现异地管理和指挥。
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煤矿安全可视化网络监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
该系统利用局域网络技术应用于井下生产系统的运输、通风、排水、瓦斯和煤尘等安全参数通过控制器、传感器的采集、存储和监控。利用无线网络技术(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)IEEE802.11g标准方式，传输视频和控制数据，传输速率54Mbps，移动计算机实现了矿区WLAN网络可视监控。利用VPN虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)技术实现了生产从井下、地面到远程的网络视频全方位监控，实现了“局域网络、WLAN网络和VPN远程专网”三网的有机整合，架构一个不受时间与空间限制的可视监控系统，实时可视监控煤矿井下生产过程，最终确保煤矿安全和科学管理。
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煤矿安全自动检测、监控及管理系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中,煤炭在相当长时期内作为主体能源的地位不会改变。进入二十世纪以来,我国煤炭工业取得了长足进步,但发展过程中不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,产业集约化程度低、生产水平落后、安全状况严峻等问题普遍存在,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故频繁发生,煤矿安全生产形势严峻。频发煤矿安全事故严重影响了我国煤炭工业的整体水平,制约了我国国民经济快速增长。亟待研究煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术,突破现有煤矿安全生产中监测监控技术可靠性能差、反应速度慢、技术集成度低的关键共性技术难题,为提升煤矿防灾抗灾能力,提高煤炭工业安全检测、监控的自动化、信息化水平,加强煤矿安全调度指挥、管理决策能力具有重要意义。 本项目由山东大学与山东蓝光软件有限公司共同承担,依托山东大学在自动控制、检测等方面的科研实力与系统研发能力,依托山东蓝光软件有限公司的软件研发实力,开展煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术研究,采用先进的信息化手段和监测监控技术,形成了一套具有独立自主知识产权的数字化煤矿安全自动检测监控管理系统。研制了数据处理智能化、通信协议开放化的嵌入式防爆井下智能监控分站,用于对井下各种传感器信息自动配置并接收,利用容量大、速度高的光纤网络通信技术完成煤矿安全信息从安全检测传感器到安全指挥中心的有效传达与可靠传输,实现监测信息的在线处理、逻辑运算、线性校正、超限声光报警、数据查询、历史曲线分析等功能。利用先进的本质安全的光纤传感技术,开发了精度高、稳定性好的光纤瓦斯传感器,开发了用于煤矿采空区火灾典型事故进行实时在线准分布式监测的光纤光栅温度测量系统,研制了光纤光栅检测锚杆等多种光纤光栅传感器实现巷道围岩应力、变形、破坏的实时监测。 在提供了完整的煤矿地理地质信息及采动岩层运动信息系统平台基础上,利用先进的管理软件与智能分析方法,建立了可对水、火、瓦斯、顶板等各类典型安全事故进行辨识与预警的高智能的煤矿安全管理系统,提供了比较完整的煤矿安全评价体系和危险源辨识事故树模型,通过与监测监控系统的无缝集成,形成预测-监测-诊断-决策-调节-救护一体化的安全管理决策方案,为安全指挥中心提供科学、有效、及时的安全生产控制措施和手段建立矿山安全生产管理系统。 本项目研究的煤矿安全监控、管理系统完全符合AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》,能够为煤矿安全管理系统提供及时有效可靠的数据支持。通过本项目的研究开发,将解决我国煤矿监测监控技术存在的系统速度慢、可靠性不高、不能相互兼容等问题,实现瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、煤层自然发火等事故的自动预测和智能控制技术的有效集成,为其它灾害预防控制技术的集成提供技术平台。本项目的研究开发,将大大加快工业以太网等高新技术在煤矿安全监控系统中的应用,在数据采集、通讯方式、评价体系方面,缩小与国外先进国家之间的差距。本项目的研究成果,可以大大提高煤矿对重大灾害的预警防范能力,实现煤矿生产、安全监控技术的升级换代,为煤炭工业安全生产形势的根本好转及其健康发展提供重要的技术支撑和保障。 项目的研究成果符合国家有关煤矿安全生产的规范和技术标准。通过项目验收,达到了国际先进水平,具有推广应用价值。
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云计算系统安全关键技术与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
(1)任务来源 国家重点基础研究发展计划（973计划），云计算安全基础理论与方法研究，2014CB340600。 (2)应用领域和技术原理应用领域：信息传输、计算机服务和软件行业技术原理：围绕着云系统的安全构建，研究解决云计算体系信任模型、可信基构造机理所涉及的关键理论问题;围绕着云服务的安全共享，分析现有不同层次服务的虚拟化方法，实现虚拟化服务的安全性、可靠性和高效性相融合;围绕着云数据的安全可控，研究云数据的安全加密与访问机制，实现云数据及其共享策略同时安全的加密方法。 (3)性能指标本项目在过去5年期间共发表学术论文158篇;出版专著3部;申请专利70项，其中申请国家专利60项，获批国家专利32项， 申请国际专利10项，获批国际专利4项。 (4)与国内外同类技术比较现有安全理论和方法面向的是传统计算模式的安全问题，无法应对云计算带来的新安全挑战;传统信任模型无法充分反映云计算环境中海量实体及其关系的动态复杂性;现有虚拟化安全技术侧重于解决单节点上虚拟机的安全问题，无法同时满足云环境中不同层次服务虚拟化的共享效率和安全隔离等。（5）成果的创造性、先进性方法创新：1)具有容错、容侵、动态更新特征的云服务不中断保障机制;2)融合密码算法和纠错/纠删码的容错云存储机制;3)基于位置特征感知的可信云数据追踪机制;4)针对恶意行为的可信监控方法。 （6）作用意义可信云服务器等核心技术成果转化，支持产业化。自2012年至今，武汉大学可信技术团队先后与华为、浪潮、大唐公司合作开展可信云服务器相关的开发工作。各公司将相应的关键技术应用到自己的产品中，实现了产品化和产业化，得到实际应用和用户好评。 （7）推广应用的范围本课题研究成果已在外交部、中国科学院等重要部委的信息系统中部署应用，为这些信息系统提供重要的安全保障支撑。为外交部移动云办公提供“移动办公系统密码套件”，为其移动办公提供基于云端协同的密钥管理，用于用户接入认证及数据完整性保护。
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大规模复杂网络优化与安全关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对智能电网的资源分配,数据安全和实时监测的难点问题开展了动态网络资源优化、内生数据安全管理、智能协同网络安全监测等共性关键技术难题的研究。项目在资源分配,数据安全和实时监测等方面取得重要突破,主 要创新成果如下： 新一代网络运行体系需要跨域多维度的群体智能感知、协同增强通信、云边混合计算等关键技术作支撑。然而,由于智能电网的时空复杂性,对资源优化的实时性、动态性和稳定性提出了严峻挑战。针对复杂动态环境下智能电网资源优化问题,研究了跨域、大动态、全时空的云边混合资源优化理论体系。建立了低复杂度资源分配机制,提出了异构网络资源优化技术,探索了面向智能电网终端设备的网络计算资源融合机理。 电网需要提供安全可扩展的可快速响应的数据采集与传输,并满足信任和移动支持的业务需求。由于不可信第三方、个人数据的隐私性、攻击事件的多维关联性、电网环境的复杂动态性导致更为复杂的数据安全性。针对大规模动态复杂智能电网的数据安全保障问题,研究了自主安全数据防护理论。提出了分布式动态信任管理机制,构建了可信数据的统一调度管理方法和数据管理方案,丰富了智能电网的安全防护理论和技术。 智能电网的智能防护需要挖掘自身的智能性和协作性,通过对网络群体信息、节点和资源进行监测来保护网络功能的机密性、完整性和真实性。针对复杂大规模智能电网的实时安全监管需求,提出了网络协同监测技术,构建了复杂动态网络状态信息管理方法,提出了分布式高效智能的电网设备漏洞检测技术,拓展了覆盖全网络的协同安全态势感知技术新方向。
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煤矿安全三维仿真训练系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全问题是制约煤矿企业健康发展的最主要因素之一，大量的安全事故，不仅给煤炭企业造成了巨大的经济损失，也对矿山工作人员的生命安全造成了严重的威胁。安全教育和安全操作训练是预防煤矿安全事故发生的主要手段,然而，以课堂教学和案例分析为主的传统的安全培训模式不能给受训者很好的感情认识，也不利于具体操作技能的提高。由山东师范大学和山东滕州辰龙能源集团有限公司合作，将虚拟现实技术应用于煤矿安全管理，开发研制了一套用于煤矿安全操作培训用的仿真训练软件系统。本项目开发的煤矿安全三维仿真训练系统（简称SSCMT系统）主要应用于煤矿安全操作培训。该系统以国家颁布的安全规程和操作规程为依据，结合一线生产中的实际问题，制定完整的安全操作标准。利用虚拟现实技术创建逼真的井下三维虚拟工作环境，包括井下巷道、工人角色、采矿机械等可见的井下环境和瓦斯、粉尘等不可见的环境因素。在此虚拟环境中，受训者进行安全操作规程的学习和井下行走、机械操作、数据监测等内容的安全作业训练。本项目在国内外首次实现了集动画演示、互动训练、技能评价为一体的煤矿虚拟培训系统。动画演示模块通过动画和语音解说展示正确的操作方法；互动训练模块可以使受训者在虚拟的井下环境中，通过交互设备完成各种操作训练；技能评价模块对受训者的操作正确性进行判断，给出作业成绩。通过该系统，受训者可以不下井却能体验到近似真实的井下工作环境，减少实地训练带来的安全风险。SSCMT系统包括大量的井下巷道、机械等虚拟模型，数据量庞大。为达到实时显示的要求，对系统进行了加速算法优化。采用区域分割法，使每一帧渲染的多边形数目平均减少了50%。SSCMT系统可在一般的中低端PC机上流畅运行，经过测试，在主频为1.73GHz、1G内存、GForce 8400MG显卡的笔记本电脑上运行，帧率可达到50帧/秒以上。较低的硬件要求使SSCMT系统具有以普及、使用方便、成本低等特点。SSCMT系统有单机版和网络版，既可以作为工人个体进行学习和训练的工具，也可以作为远程教育培训和训练的工具。通过该项目，在国内外核心期刊发表论文2篇，授权专利2项。开发的系统经山东省软件评测中心进行了软件测试，系统功能完善、运行稳定。项目在2011年10月通过鉴定，达到国内领先水平。系统已在山东省内十几家煤矿企业或煤矿培训教学中心进行了应用，应用显示：通过系统，可有效的提高工人的参训积极性和培训质量，降低培训成本，预防因不规范操作引起的安全事故。截止2012年12月，通过对十几家应用单位两年多的统计显示：对于新工人的培训周期缩短了约60%，对于老工人的培训周期缩短了约30%；因不规范操作引起的机械损坏、误工停工事故减少约27%。由此节约成本9000余万元，经济效益显著。由于培训质量的提高，工人安全技能和安全意识得到明显增强，由于误操作引起的人身伤亡事故也有明显减少。通过对使用SSCMT系统前后的安全事故统计数据进行对比，人身伤亡事故减少了约21%，取得了良好的社会效益。
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AOP-1 型超速保护装置
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 15时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！
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集成电路硬件安全关键技术研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目属于系统安全与集成电路技术学科交叉领域。集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域，成为中国信息化体系中的重要基础。由于信息产业构建在集成电路“硬件”之上，硬件一且存在安全问题，造成的隐患和后果十分巨大。该项目紧扣“集成电路硬件安全”这一研究主题，以硬件安全威胁为主线，考虑资源受限的环境，开展物理不可克隆函数(PUF)、逻辑混淆、芯核(IP)水印等新型硬件安全技术研究，取得了国际领先的创新性学术成果：1)深入分析PUF结构，发现主流的RO PUF和Arbiter PUF不适用于FPGA芯片，提出一种专用于FPGA的PUF电路结构，被同行命名为“Zhang PUF”，横向对比实验显示其优于先前主流的RO PUF，Arbiter PUF、Butterfly PUF，CD PUF和Anderson PUF；深入研究PUF应用场景，发现PUF应用的局限性问题，提出第一个非加密的FPGA IP保护技术，被国内外同行跟进研究并应用于微流控生物芯片和神经网络IP保护等新领域；提出使用PUF电路抵抗代码重用攻击的新应用，被同行评价为第一个抗代码复用攻击以增强软件安全的PUF新应用；提出使用PUF抵抗FPGA位流重放攻击的新应用，弥补了水印、指纹和位流加密技术不能抵抗重演攻击的缺陷。2)深入研究集成电路逻辑混淆技术，发现混淆技术用于FPGA IP保护时存在开销过大、难以在实际电路中部署的问题，提出被国际同行命名为“固定逻辑混淆”的反逆向工程技术，将逻辑混淆的时延开销降为零、面积开销控制在1%左右。所提出的混淆技术，被众多国际知名课题组作为逻辑混淆技术的代表性工作与其进行横向对比分析。3)深入研究IP水印技术，发现IP水印技术存在降低设计性能、产生高硬件开销且嵌入的水印在低层次难以验证等问题，提出了零开销可验证的FPGA IP水印技术，成功将IP保护的成本降为零；进一步发现IP水印技术存在敏感信息易泄露且易受嵌入攻击，使得公开验证时无法防止非诚实IP验证者抵赖侵权，提出基于混沌的公开可验证FPGA IP水印检测协议，不仅能防止敏感信息泄漏而且能抵抗嵌入攻击，防止证明者、验证者或可信第三方的欺骗，被国际同行验证为迄今为止性能最优的公开验证FPGA IP水印技术。该项目第一完成人相关研究成果(第一作者或通信作者)在IEEE TIFS、IEEE TCAD、DAC等国内外重要期刊和会议发表，其中IEEE Transactions13篇，获授权中国发明专利3项。PUF领域发展近20年，第一完成人为大陆研究机构学者首次在DAC、IEEE-TIFS和IEEE-TCAD等CCF A类刊物发表该领域研究成果。8篇代表性论文Web of Science核心合集他引130次。研究成果被IEEE Fellow、权威杂志主编、领域知名学者高度评价：“当前第一个”、“性能最优”、“以作者姓氏命名PUF”等，在国内外产生了重要的学术影响。基于该项目研究成果，第一完成人获湖南省杰出青年基金资助、入选“湖湘青年英才”计划。
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网络化系统安全优化理论与方法及在能源电力等系统的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
能源、电力、交通运输等系统的安全优化既是国际学术前沿，又关系到网络化基础设施的提效节能和安全的国家重大需求。该课题组经过10多年研究，提出了网络化系统安全优化的多个原创性理论与方法，在实际的电力、能源等系统应用，主要创新点如下。系统安全性解析判定与控制的理论与方法，包括网络化系统调度安全约束冗余性判定解析条件和快速精简方法，离散决策变量可行性解析判定条件和可行解构造方法；构造了满足能量供需平衡的主动安全控制策略，应急解列大电网。从而以新思路解决了电网巨量安全约束和控制解列难题，成果应用于中国西北电网，发现超过90%的安全约束冗余，确定了安全瓶颈，验证了建设第二输电通道以支撑酒泉风电与黄河水电“风水配合”的必要性。IEEE智能电网汇刊前主编Shahidehpour教授团队等多次引用，认为能够快速识别剔除大量冗余安全约束，大大降低问题规模和计算复杂性；美国工程院院士、IEEE电力系统汇刊前主编Vittal教授将该成果作为主动解列的代表性方法进行比较对比，认为“能够找到最优的割集”。终端多能源系统优化方法，包括系统控制、调度和协调的确定与随机优化方法，发现并证明含积分约束的调度模型可等价转化为光滑凸规划问题，解决了动态积分约束难题，应用于宝钢等高耗能企业和楼宇多能源网络化系统。IEEE综述期刊编委、卡内基梅隆大学Ilic教授及亚利桑那州立大学Xue教授等认为该课题组提出基于微电网的多能源供需系统优化调度控制，能够大大节省能耗和费用。网络化动态系统控制策略设计与优化方法，包括搜索最优策略的自适应采样方法，证明了最优策略的结构，有效压缩了搜索空间，提出事件驱动的近似策略迭代方法。美国伊利诺伊大学香槟分校Zhou教授和乔治梅森大学Chen教授在该课题组成果基础上开展新的研究。网络化系统应急调度策略，包括建立了不确定环境下应急救援和疏散问题的新模型，提出了在线应急调度优化新策略，设计了信息不可完全预知条件下的优化策略并分析了性能。加拿大皇家科学院院士、阿尔伯塔大学Pedrycz教授认为该课题组提出了合理实际且有前途的研究方向。该项目发表SCI期刊论文103篇，包括50多篇IEEE期刊长文。20篇代表作SCI他引590次，总他引1512次，部分成果获2015年中国自动化学会自然科学一等奖。该项目负责人当选IEEE Fellow,先后担任IEEE电力与能源学会旗舰期刊—IEEE电力系统汇刊和IEEE智能电网汇刊编辑，领导获2009年度国家自然科学基金创新群体支持并延续。该课题组2位成员分别获2009、2014年国家杰出青年科学基金，1位获2012年国家优秀青年科学基金，2位博士生获全国优秀博士论文，3位获全国优秀博士学位论文提名，成员论文获2015 IEEE自动化科学与工程年会最佳大会论文奖和2014 WCICA最佳供应链论文奖。
找到27项技术成果数据。
找技术>-
微机在矿井通风与安全中的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
该成果根据通风设计、计算及检测的需要，为适应多级机站日益推广的需要，编制了多级机站通风网络解算、风机优选、风机性能检测及矿井通风阻力测定程序包。该成果解决了同一网孔中多台风机串并联运行的计算，收敛速度快，所需时间约为以前常用程序的２／３，功能齐全，已在云锡、金川和泗顶等矿应用。该成果对风机优选，备有最常用的风机原始数据，在总风压及风量已知的情况下，能较快地选出轴功率最小的风机。对于通风检测，已多次用于实验室及现场的测定，节省了人力和时间，获得了准确的计算结果。职工伤亡事故统计报表程序，符合劳动管理部门事故原因统计报表的要求，便于输入、输出、长期存贮及统计分析和对比。上述程序具有国内先进水平。
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煤矿安全视频监控系统建设与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目主要研究网络视频技术应用于煤矿安全监控系统，网络视频监控是对传统甲烷浓度等监控的补充。井下网络视频监控系统，无线网络在矿区实现移动可视监控，建立远程VPN虚拟专网进行网络视频监控，在远程对矿区各个工作面可视监控。三网有机整合，形成有线、无线和远程VPN全方位对矿区各个工作面可视监控，形成一个不受时间与空间限制的可视监控系统。矿区任何办公地点只要有局域网络都可以看到所有工作面；在井上用手提电脑通过无线局域网络可以看到所有工作面；管理干部在异地出差通过VPN虚拟专网技术可以对矿区生产监控，实现异地管理和指挥。
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煤矿安全可视化网络监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
该系统利用局域网络技术应用于井下生产系统的运输、通风、排水、瓦斯和煤尘等安全参数通过控制器、传感器的采集、存储和监控。利用无线网络技术(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)IEEE802.11g标准方式，传输视频和控制数据，传输速率54Mbps，移动计算机实现了矿区WLAN网络可视监控。利用VPN虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)技术实现了生产从井下、地面到远程的网络视频全方位监控，实现了“局域网络、WLAN网络和VPN远程专网”三网的有机整合，架构一个不受时间与空间限制的可视监控系统，实时可视监控煤矿井下生产过程，最终确保煤矿安全和科学管理。
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煤矿安全自动检测、监控及管理系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中,煤炭在相当长时期内作为主体能源的地位不会改变。进入二十世纪以来,我国煤炭工业取得了长足进步,但发展过程中不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,产业集约化程度低、生产水平落后、安全状况严峻等问题普遍存在,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故频繁发生,煤矿安全生产形势严峻。频发煤矿安全事故严重影响了我国煤炭工业的整体水平,制约了我国国民经济快速增长。亟待研究煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术,突破现有煤矿安全生产中监测监控技术可靠性能差、反应速度慢、技术集成度低的关键共性技术难题,为提升煤矿防灾抗灾能力,提高煤炭工业安全检测、监控的自动化、信息化水平,加强煤矿安全调度指挥、管理决策能力具有重要意义。 本项目由山东大学与山东蓝光软件有限公司共同承担,依托山东大学在自动控制、检测等方面的科研实力与系统研发能力,依托山东蓝光软件有限公司的软件研发实力,开展煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术研究,采用先进的信息化手段和监测监控技术,形成了一套具有独立自主知识产权的数字化煤矿安全自动检测监控管理系统。研制了数据处理智能化、通信协议开放化的嵌入式防爆井下智能监控分站,用于对井下各种传感器信息自动配置并接收,利用容量大、速度高的光纤网络通信技术完成煤矿安全信息从安全检测传感器到安全指挥中心的有效传达与可靠传输,实现监测信息的在线处理、逻辑运算、线性校正、超限声光报警、数据查询、历史曲线分析等功能。利用先进的本质安全的光纤传感技术,开发了精度高、稳定性好的光纤瓦斯传感器,开发了用于煤矿采空区火灾典型事故进行实时在线准分布式监测的光纤光栅温度测量系统,研制了光纤光栅检测锚杆等多种光纤光栅传感器实现巷道围岩应力、变形、破坏的实时监测。 在提供了完整的煤矿地理地质信息及采动岩层运动信息系统平台基础上,利用先进的管理软件与智能分析方法,建立了可对水、火、瓦斯、顶板等各类典型安全事故进行辨识与预警的高智能的煤矿安全管理系统,提供了比较完整的煤矿安全评价体系和危险源辨识事故树模型,通过与监测监控系统的无缝集成,形成预测-监测-诊断-决策-调节-救护一体化的安全管理决策方案,为安全指挥中心提供科学、有效、及时的安全生产控制措施和手段建立矿山安全生产管理系统。 本项目研究的煤矿安全监控、管理系统完全符合AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》,能够为煤矿安全管理系统提供及时有效可靠的数据支持。通过本项目的研究开发,将解决我国煤矿监测监控技术存在的系统速度慢、可靠性不高、不能相互兼容等问题,实现瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、煤层自然发火等事故的自动预测和智能控制技术的有效集成,为其它灾害预防控制技术的集成提供技术平台。本项目的研究开发,将大大加快工业以太网等高新技术在煤矿安全监控系统中的应用,在数据采集、通讯方式、评价体系方面,缩小与国外先进国家之间的差距。本项目的研究成果,可以大大提高煤矿对重大灾害的预警防范能力,实现煤矿生产、安全监控技术的升级换代,为煤炭工业安全生产形势的根本好转及其健康发展提供重要的技术支撑和保障。 项目的研究成果符合国家有关煤矿安全生产的规范和技术标准。通过项目验收,达到了国际先进水平,具有推广应用价值。
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云计算系统安全关键技术与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
(1)任务来源 国家重点基础研究发展计划（973计划），云计算安全基础理论与方法研究，2014CB340600。 (2)应用领域和技术原理应用领域：信息传输、计算机服务和软件行业技术原理：围绕着云系统的安全构建，研究解决云计算体系信任模型、可信基构造机理所涉及的关键理论问题;围绕着云服务的安全共享，分析现有不同层次服务的虚拟化方法，实现虚拟化服务的安全性、可靠性和高效性相融合;围绕着云数据的安全可控，研究云数据的安全加密与访问机制，实现云数据及其共享策略同时安全的加密方法。 (3)性能指标本项目在过去5年期间共发表学术论文158篇;出版专著3部;申请专利70项，其中申请国家专利60项，获批国家专利32项， 申请国际专利10项，获批国际专利4项。 (4)与国内外同类技术比较现有安全理论和方法面向的是传统计算模式的安全问题，无法应对云计算带来的新安全挑战;传统信任模型无法充分反映云计算环境中海量实体及其关系的动态复杂性;现有虚拟化安全技术侧重于解决单节点上虚拟机的安全问题，无法同时满足云环境中不同层次服务虚拟化的共享效率和安全隔离等。（5）成果的创造性、先进性方法创新：1)具有容错、容侵、动态更新特征的云服务不中断保障机制;2)融合密码算法和纠错/纠删码的容错云存储机制;3)基于位置特征感知的可信云数据追踪机制;4)针对恶意行为的可信监控方法。 （6）作用意义可信云服务器等核心技术成果转化，支持产业化。自2012年至今，武汉大学可信技术团队先后与华为、浪潮、大唐公司合作开展可信云服务器相关的开发工作。各公司将相应的关键技术应用到自己的产品中，实现了产品化和产业化，得到实际应用和用户好评。 （7）推广应用的范围本课题研究成果已在外交部、中国科学院等重要部委的信息系统中部署应用，为这些信息系统提供重要的安全保障支撑。为外交部移动云办公提供“移动办公系统密码套件”，为其移动办公提供基于云端协同的密钥管理，用于用户接入认证及数据完整性保护。
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大规模复杂网络优化与安全关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对智能电网的资源分配,数据安全和实时监测的难点问题开展了动态网络资源优化、内生数据安全管理、智能协同网络安全监测等共性关键技术难题的研究。项目在资源分配,数据安全和实时监测等方面取得重要突破,主 要创新成果如下： 新一代网络运行体系需要跨域多维度的群体智能感知、协同增强通信、云边混合计算等关键技术作支撑。然而,由于智能电网的时空复杂性,对资源优化的实时性、动态性和稳定性提出了严峻挑战。针对复杂动态环境下智能电网资源优化问题,研究了跨域、大动态、全时空的云边混合资源优化理论体系。建立了低复杂度资源分配机制,提出了异构网络资源优化技术,探索了面向智能电网终端设备的网络计算资源融合机理。 电网需要提供安全可扩展的可快速响应的数据采集与传输,并满足信任和移动支持的业务需求。由于不可信第三方、个人数据的隐私性、攻击事件的多维关联性、电网环境的复杂动态性导致更为复杂的数据安全性。针对大规模动态复杂智能电网的数据安全保障问题,研究了自主安全数据防护理论。提出了分布式动态信任管理机制,构建了可信数据的统一调度管理方法和数据管理方案,丰富了智能电网的安全防护理论和技术。 智能电网的智能防护需要挖掘自身的智能性和协作性,通过对网络群体信息、节点和资源进行监测来保护网络功能的机密性、完整性和真实性。针对复杂大规模智能电网的实时安全监管需求,提出了网络协同监测技术,构建了复杂动态网络状态信息管理方法,提出了分布式高效智能的电网设备漏洞检测技术,拓展了覆盖全网络的协同安全态势感知技术新方向。
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煤矿安全三维仿真训练系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全问题是制约煤矿企业健康发展的最主要因素之一，大量的安全事故，不仅给煤炭企业造成了巨大的经济损失，也对矿山工作人员的生命安全造成了严重的威胁。安全教育和安全操作训练是预防煤矿安全事故发生的主要手段,然而，以课堂教学和案例分析为主的传统的安全培训模式不能给受训者很好的感情认识，也不利于具体操作技能的提高。由山东师范大学和山东滕州辰龙能源集团有限公司合作，将虚拟现实技术应用于煤矿安全管理，开发研制了一套用于煤矿安全操作培训用的仿真训练软件系统。本项目开发的煤矿安全三维仿真训练系统（简称SSCMT系统）主要应用于煤矿安全操作培训。该系统以国家颁布的安全规程和操作规程为依据，结合一线生产中的实际问题，制定完整的安全操作标准。利用虚拟现实技术创建逼真的井下三维虚拟工作环境，包括井下巷道、工人角色、采矿机械等可见的井下环境和瓦斯、粉尘等不可见的环境因素。在此虚拟环境中，受训者进行安全操作规程的学习和井下行走、机械操作、数据监测等内容的安全作业训练。本项目在国内外首次实现了集动画演示、互动训练、技能评价为一体的煤矿虚拟培训系统。动画演示模块通过动画和语音解说展示正确的操作方法；互动训练模块可以使受训者在虚拟的井下环境中，通过交互设备完成各种操作训练；技能评价模块对受训者的操作正确性进行判断，给出作业成绩。通过该系统，受训者可以不下井却能体验到近似真实的井下工作环境，减少实地训练带来的安全风险。SSCMT系统包括大量的井下巷道、机械等虚拟模型，数据量庞大。为达到实时显示的要求，对系统进行了加速算法优化。采用区域分割法，使每一帧渲染的多边形数目平均减少了50%。SSCMT系统可在一般的中低端PC机上流畅运行，经过测试，在主频为1.73GHz、1G内存、GForce 8400MG显卡的笔记本电脑上运行，帧率可达到50帧/秒以上。较低的硬件要求使SSCMT系统具有以普及、使用方便、成本低等特点。SSCMT系统有单机版和网络版，既可以作为工人个体进行学习和训练的工具，也可以作为远程教育培训和训练的工具。通过该项目，在国内外核心期刊发表论文2篇，授权专利2项。开发的系统经山东省软件评测中心进行了软件测试，系统功能完善、运行稳定。项目在2011年10月通过鉴定，达到国内领先水平。系统已在山东省内十几家煤矿企业或煤矿培训教学中心进行了应用，应用显示：通过系统，可有效的提高工人的参训积极性和培训质量，降低培训成本，预防因不规范操作引起的安全事故。截止2012年12月，通过对十几家应用单位两年多的统计显示：对于新工人的培训周期缩短了约60%，对于老工人的培训周期缩短了约30%；因不规范操作引起的机械损坏、误工停工事故减少约27%。由此节约成本9000余万元，经济效益显著。由于培训质量的提高，工人安全技能和安全意识得到明显增强，由于误操作引起的人身伤亡事故也有明显减少。通过对使用SSCMT系统前后的安全事故统计数据进行对比，人身伤亡事故减少了约21%，取得了良好的社会效益。
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AOP-1 型超速保护装置
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 15时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！
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集成电路硬件安全关键技术研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目属于系统安全与集成电路技术学科交叉领域。集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域，成为中国信息化体系中的重要基础。由于信息产业构建在集成电路“硬件”之上，硬件一且存在安全问题，造成的隐患和后果十分巨大。该项目紧扣“集成电路硬件安全”这一研究主题，以硬件安全威胁为主线，考虑资源受限的环境，开展物理不可克隆函数(PUF)、逻辑混淆、芯核(IP)水印等新型硬件安全技术研究，取得了国际领先的创新性学术成果：1)深入分析PUF结构，发现主流的RO PUF和Arbiter PUF不适用于FPGA芯片，提出一种专用于FPGA的PUF电路结构，被同行命名为“Zhang PUF”，横向对比实验显示其优于先前主流的RO PUF，Arbiter PUF、Butterfly PUF，CD PUF和Anderson PUF；深入研究PUF应用场景，发现PUF应用的局限性问题，提出第一个非加密的FPGA IP保护技术，被国内外同行跟进研究并应用于微流控生物芯片和神经网络IP保护等新领域；提出使用PUF电路抵抗代码重用攻击的新应用，被同行评价为第一个抗代码复用攻击以增强软件安全的PUF新应用；提出使用PUF抵抗FPGA位流重放攻击的新应用，弥补了水印、指纹和位流加密技术不能抵抗重演攻击的缺陷。2)深入研究集成电路逻辑混淆技术，发现混淆技术用于FPGA IP保护时存在开销过大、难以在实际电路中部署的问题，提出被国际同行命名为“固定逻辑混淆”的反逆向工程技术，将逻辑混淆的时延开销降为零、面积开销控制在1%左右。所提出的混淆技术，被众多国际知名课题组作为逻辑混淆技术的代表性工作与其进行横向对比分析。3)深入研究IP水印技术，发现IP水印技术存在降低设计性能、产生高硬件开销且嵌入的水印在低层次难以验证等问题，提出了零开销可验证的FPGA IP水印技术，成功将IP保护的成本降为零；进一步发现IP水印技术存在敏感信息易泄露且易受嵌入攻击，使得公开验证时无法防止非诚实IP验证者抵赖侵权，提出基于混沌的公开可验证FPGA IP水印检测协议，不仅能防止敏感信息泄漏而且能抵抗嵌入攻击，防止证明者、验证者或可信第三方的欺骗，被国际同行验证为迄今为止性能最优的公开验证FPGA IP水印技术。该项目第一完成人相关研究成果(第一作者或通信作者)在IEEE TIFS、IEEE TCAD、DAC等国内外重要期刊和会议发表，其中IEEE Transactions13篇，获授权中国发明专利3项。PUF领域发展近20年，第一完成人为大陆研究机构学者首次在DAC、IEEE-TIFS和IEEE-TCAD等CCF A类刊物发表该领域研究成果。8篇代表性论文Web of Science核心合集他引130次。研究成果被IEEE Fellow、权威杂志主编、领域知名学者高度评价：“当前第一个”、“性能最优”、“以作者姓氏命名PUF”等，在国内外产生了重要的学术影响。基于该项目研究成果，第一完成人获湖南省杰出青年基金资助、入选“湖湘青年英才”计划。
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网络化系统安全优化理论与方法及在能源电力等系统的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
能源、电力、交通运输等系统的安全优化既是国际学术前沿，又关系到网络化基础设施的提效节能和安全的国家重大需求。该课题组经过10多年研究，提出了网络化系统安全优化的多个原创性理论与方法，在实际的电力、能源等系统应用，主要创新点如下。系统安全性解析判定与控制的理论与方法，包括网络化系统调度安全约束冗余性判定解析条件和快速精简方法，离散决策变量可行性解析判定条件和可行解构造方法；构造了满足能量供需平衡的主动安全控制策略，应急解列大电网。从而以新思路解决了电网巨量安全约束和控制解列难题，成果应用于中国西北电网，发现超过90%的安全约束冗余，确定了安全瓶颈，验证了建设第二输电通道以支撑酒泉风电与黄河水电“风水配合”的必要性。IEEE智能电网汇刊前主编Shahidehpour教授团队等多次引用，认为能够快速识别剔除大量冗余安全约束，大大降低问题规模和计算复杂性；美国工程院院士、IEEE电力系统汇刊前主编Vittal教授将该成果作为主动解列的代表性方法进行比较对比，认为“能够找到最优的割集”。终端多能源系统优化方法，包括系统控制、调度和协调的确定与随机优化方法，发现并证明含积分约束的调度模型可等价转化为光滑凸规划问题，解决了动态积分约束难题，应用于宝钢等高耗能企业和楼宇多能源网络化系统。IEEE综述期刊编委、卡内基梅隆大学Ilic教授及亚利桑那州立大学Xue教授等认为该课题组提出基于微电网的多能源供需系统优化调度控制，能够大大节省能耗和费用。网络化动态系统控制策略设计与优化方法，包括搜索最优策略的自适应采样方法，证明了最优策略的结构，有效压缩了搜索空间，提出事件驱动的近似策略迭代方法。美国伊利诺伊大学香槟分校Zhou教授和乔治梅森大学Chen教授在该课题组成果基础上开展新的研究。网络化系统应急调度策略，包括建立了不确定环境下应急救援和疏散问题的新模型，提出了在线应急调度优化新策略，设计了信息不可完全预知条件下的优化策略并分析了性能。加拿大皇家科学院院士、阿尔伯塔大学Pedrycz教授认为该课题组提出了合理实际且有前途的研究方向。该项目发表SCI期刊论文103篇，包括50多篇IEEE期刊长文。20篇代表作SCI他引590次，总他引1512次，部分成果获2015年中国自动化学会自然科学一等奖。该项目负责人当选IEEE Fellow,先后担任IEEE电力与能源学会旗舰期刊—IEEE电力系统汇刊和IEEE智能电网汇刊编辑，领导获2009年度国家自然科学基金创新群体支持并延续。该课题组2位成员分别获2009、2014年国家杰出青年科学基金，1位获2012年国家优秀青年科学基金，2位博士生获全国优秀博士论文，3位获全国优秀博士学位论文提名，成员论文获2015 IEEE自动化科学与工程年会最佳大会论文奖和2014 WCICA最佳供应链论文奖。
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微机在矿井通风与安全中的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
该成果根据通风设计、计算及检测的需要，为适应多级机站日益推广的需要，编制了多级机站通风网络解算、风机优选、风机性能检测及矿井通风阻力测定程序包。该成果解决了同一网孔中多台风机串并联运行的计算，收敛速度快，所需时间约为以前常用程序的２／３，功能齐全，已在云锡、金川和泗顶等矿应用。该成果对风机优选，备有最常用的风机原始数据，在总风压及风量已知的情况下，能较快地选出轴功率最小的风机。对于通风检测，已多次用于实验室及现场的测定，节省了人力和时间，获得了准确的计算结果。职工伤亡事故统计报表程序，符合劳动管理部门事故原因统计报表的要求，便于输入、输出、长期存贮及统计分析和对比。上述程序具有国内先进水平。
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煤矿安全视频监控系统建设与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目主要研究网络视频技术应用于煤矿安全监控系统，网络视频监控是对传统甲烷浓度等监控的补充。井下网络视频监控系统，无线网络在矿区实现移动可视监控，建立远程VPN虚拟专网进行网络视频监控，在远程对矿区各个工作面可视监控。三网有机整合，形成有线、无线和远程VPN全方位对矿区各个工作面可视监控，形成一个不受时间与空间限制的可视监控系统。矿区任何办公地点只要有局域网络都可以看到所有工作面；在井上用手提电脑通过无线局域网络可以看到所有工作面；管理干部在异地出差通过VPN虚拟专网技术可以对矿区生产监控，实现异地管理和指挥。
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煤矿安全可视化网络监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
该系统利用局域网络技术应用于井下生产系统的运输、通风、排水、瓦斯和煤尘等安全参数通过控制器、传感器的采集、存储和监控。利用无线网络技术(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)IEEE802.11g标准方式，传输视频和控制数据，传输速率54Mbps，移动计算机实现了矿区WLAN网络可视监控。利用VPN虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)技术实现了生产从井下、地面到远程的网络视频全方位监控，实现了“局域网络、WLAN网络和VPN远程专网”三网的有机整合，架构一个不受时间与空间限制的可视监控系统，实时可视监控煤矿井下生产过程，最终确保煤矿安全和科学管理。
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煤矿安全自动检测、监控及管理系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中,煤炭在相当长时期内作为主体能源的地位不会改变。进入二十世纪以来,我国煤炭工业取得了长足进步,但发展过程中不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,产业集约化程度低、生产水平落后、安全状况严峻等问题普遍存在,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故频繁发生,煤矿安全生产形势严峻。频发煤矿安全事故严重影响了我国煤炭工业的整体水平,制约了我国国民经济快速增长。亟待研究煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术,突破现有煤矿安全生产中监测监控技术可靠性能差、反应速度慢、技术集成度低的关键共性技术难题,为提升煤矿防灾抗灾能力,提高煤炭工业安全检测、监控的自动化、信息化水平,加强煤矿安全调度指挥、管理决策能力具有重要意义。 本项目由山东大学与山东蓝光软件有限公司共同承担,依托山东大学在自动控制、检测等方面的科研实力与系统研发能力,依托山东蓝光软件有限公司的软件研发实力,开展煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术研究,采用先进的信息化手段和监测监控技术,形成了一套具有独立自主知识产权的数字化煤矿安全自动检测监控管理系统。研制了数据处理智能化、通信协议开放化的嵌入式防爆井下智能监控分站,用于对井下各种传感器信息自动配置并接收,利用容量大、速度高的光纤网络通信技术完成煤矿安全信息从安全检测传感器到安全指挥中心的有效传达与可靠传输,实现监测信息的在线处理、逻辑运算、线性校正、超限声光报警、数据查询、历史曲线分析等功能。利用先进的本质安全的光纤传感技术,开发了精度高、稳定性好的光纤瓦斯传感器,开发了用于煤矿采空区火灾典型事故进行实时在线准分布式监测的光纤光栅温度测量系统,研制了光纤光栅检测锚杆等多种光纤光栅传感器实现巷道围岩应力、变形、破坏的实时监测。 在提供了完整的煤矿地理地质信息及采动岩层运动信息系统平台基础上,利用先进的管理软件与智能分析方法,建立了可对水、火、瓦斯、顶板等各类典型安全事故进行辨识与预警的高智能的煤矿安全管理系统,提供了比较完整的煤矿安全评价体系和危险源辨识事故树模型,通过与监测监控系统的无缝集成,形成预测-监测-诊断-决策-调节-救护一体化的安全管理决策方案,为安全指挥中心提供科学、有效、及时的安全生产控制措施和手段建立矿山安全生产管理系统。 本项目研究的煤矿安全监控、管理系统完全符合AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》,能够为煤矿安全管理系统提供及时有效可靠的数据支持。通过本项目的研究开发,将解决我国煤矿监测监控技术存在的系统速度慢、可靠性不高、不能相互兼容等问题,实现瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、煤层自然发火等事故的自动预测和智能控制技术的有效集成,为其它灾害预防控制技术的集成提供技术平台。本项目的研究开发,将大大加快工业以太网等高新技术在煤矿安全监控系统中的应用,在数据采集、通讯方式、评价体系方面,缩小与国外先进国家之间的差距。本项目的研究成果,可以大大提高煤矿对重大灾害的预警防范能力,实现煤矿生产、安全监控技术的升级换代,为煤炭工业安全生产形势的根本好转及其健康发展提供重要的技术支撑和保障。 项目的研究成果符合国家有关煤矿安全生产的规范和技术标准。通过项目验收,达到了国际先进水平,具有推广应用价值。
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云计算系统安全关键技术与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
(1)任务来源 国家重点基础研究发展计划（973计划），云计算安全基础理论与方法研究，2014CB340600。 (2)应用领域和技术原理应用领域：信息传输、计算机服务和软件行业技术原理：围绕着云系统的安全构建，研究解决云计算体系信任模型、可信基构造机理所涉及的关键理论问题;围绕着云服务的安全共享，分析现有不同层次服务的虚拟化方法，实现虚拟化服务的安全性、可靠性和高效性相融合;围绕着云数据的安全可控，研究云数据的安全加密与访问机制，实现云数据及其共享策略同时安全的加密方法。 (3)性能指标本项目在过去5年期间共发表学术论文158篇;出版专著3部;申请专利70项，其中申请国家专利60项，获批国家专利32项， 申请国际专利10项，获批国际专利4项。 (4)与国内外同类技术比较现有安全理论和方法面向的是传统计算模式的安全问题，无法应对云计算带来的新安全挑战;传统信任模型无法充分反映云计算环境中海量实体及其关系的动态复杂性;现有虚拟化安全技术侧重于解决单节点上虚拟机的安全问题，无法同时满足云环境中不同层次服务虚拟化的共享效率和安全隔离等。（5）成果的创造性、先进性方法创新：1)具有容错、容侵、动态更新特征的云服务不中断保障机制;2)融合密码算法和纠错/纠删码的容错云存储机制;3)基于位置特征感知的可信云数据追踪机制;4)针对恶意行为的可信监控方法。 （6）作用意义可信云服务器等核心技术成果转化，支持产业化。自2012年至今，武汉大学可信技术团队先后与华为、浪潮、大唐公司合作开展可信云服务器相关的开发工作。各公司将相应的关键技术应用到自己的产品中，实现了产品化和产业化，得到实际应用和用户好评。 （7）推广应用的范围本课题研究成果已在外交部、中国科学院等重要部委的信息系统中部署应用，为这些信息系统提供重要的安全保障支撑。为外交部移动云办公提供“移动办公系统密码套件”，为其移动办公提供基于云端协同的密钥管理，用于用户接入认证及数据完整性保护。
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大规模复杂网络优化与安全关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对智能电网的资源分配,数据安全和实时监测的难点问题开展了动态网络资源优化、内生数据安全管理、智能协同网络安全监测等共性关键技术难题的研究。项目在资源分配,数据安全和实时监测等方面取得重要突破,主 要创新成果如下： 新一代网络运行体系需要跨域多维度的群体智能感知、协同增强通信、云边混合计算等关键技术作支撑。然而,由于智能电网的时空复杂性,对资源优化的实时性、动态性和稳定性提出了严峻挑战。针对复杂动态环境下智能电网资源优化问题,研究了跨域、大动态、全时空的云边混合资源优化理论体系。建立了低复杂度资源分配机制,提出了异构网络资源优化技术,探索了面向智能电网终端设备的网络计算资源融合机理。 电网需要提供安全可扩展的可快速响应的数据采集与传输,并满足信任和移动支持的业务需求。由于不可信第三方、个人数据的隐私性、攻击事件的多维关联性、电网环境的复杂动态性导致更为复杂的数据安全性。针对大规模动态复杂智能电网的数据安全保障问题,研究了自主安全数据防护理论。提出了分布式动态信任管理机制,构建了可信数据的统一调度管理方法和数据管理方案,丰富了智能电网的安全防护理论和技术。 智能电网的智能防护需要挖掘自身的智能性和协作性,通过对网络群体信息、节点和资源进行监测来保护网络功能的机密性、完整性和真实性。针对复杂大规模智能电网的实时安全监管需求,提出了网络协同监测技术,构建了复杂动态网络状态信息管理方法,提出了分布式高效智能的电网设备漏洞检测技术,拓展了覆盖全网络的协同安全态势感知技术新方向。
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煤矿安全三维仿真训练系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全问题是制约煤矿企业健康发展的最主要因素之一，大量的安全事故，不仅给煤炭企业造成了巨大的经济损失，也对矿山工作人员的生命安全造成了严重的威胁。安全教育和安全操作训练是预防煤矿安全事故发生的主要手段,然而，以课堂教学和案例分析为主的传统的安全培训模式不能给受训者很好的感情认识，也不利于具体操作技能的提高。由山东师范大学和山东滕州辰龙能源集团有限公司合作，将虚拟现实技术应用于煤矿安全管理，开发研制了一套用于煤矿安全操作培训用的仿真训练软件系统。本项目开发的煤矿安全三维仿真训练系统（简称SSCMT系统）主要应用于煤矿安全操作培训。该系统以国家颁布的安全规程和操作规程为依据，结合一线生产中的实际问题，制定完整的安全操作标准。利用虚拟现实技术创建逼真的井下三维虚拟工作环境，包括井下巷道、工人角色、采矿机械等可见的井下环境和瓦斯、粉尘等不可见的环境因素。在此虚拟环境中，受训者进行安全操作规程的学习和井下行走、机械操作、数据监测等内容的安全作业训练。本项目在国内外首次实现了集动画演示、互动训练、技能评价为一体的煤矿虚拟培训系统。动画演示模块通过动画和语音解说展示正确的操作方法；互动训练模块可以使受训者在虚拟的井下环境中，通过交互设备完成各种操作训练；技能评价模块对受训者的操作正确性进行判断，给出作业成绩。通过该系统，受训者可以不下井却能体验到近似真实的井下工作环境，减少实地训练带来的安全风险。SSCMT系统包括大量的井下巷道、机械等虚拟模型，数据量庞大。为达到实时显示的要求，对系统进行了加速算法优化。采用区域分割法，使每一帧渲染的多边形数目平均减少了50%。SSCMT系统可在一般的中低端PC机上流畅运行，经过测试，在主频为1.73GHz、1G内存、GForce 8400MG显卡的笔记本电脑上运行，帧率可达到50帧/秒以上。较低的硬件要求使SSCMT系统具有以普及、使用方便、成本低等特点。SSCMT系统有单机版和网络版，既可以作为工人个体进行学习和训练的工具，也可以作为远程教育培训和训练的工具。通过该项目，在国内外核心期刊发表论文2篇，授权专利2项。开发的系统经山东省软件评测中心进行了软件测试，系统功能完善、运行稳定。项目在2011年10月通过鉴定，达到国内领先水平。系统已在山东省内十几家煤矿企业或煤矿培训教学中心进行了应用，应用显示：通过系统，可有效的提高工人的参训积极性和培训质量，降低培训成本，预防因不规范操作引起的安全事故。截止2012年12月，通过对十几家应用单位两年多的统计显示：对于新工人的培训周期缩短了约60%，对于老工人的培训周期缩短了约30%；因不规范操作引起的机械损坏、误工停工事故减少约27%。由此节约成本9000余万元，经济效益显著。由于培训质量的提高，工人安全技能和安全意识得到明显增强，由于误操作引起的人身伤亡事故也有明显减少。通过对使用SSCMT系统前后的安全事故统计数据进行对比，人身伤亡事故减少了约21%，取得了良好的社会效益。
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AOP-1 型超速保护装置
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 15时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！
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集成电路硬件安全关键技术研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目属于系统安全与集成电路技术学科交叉领域。集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域，成为中国信息化体系中的重要基础。由于信息产业构建在集成电路“硬件”之上，硬件一且存在安全问题，造成的隐患和后果十分巨大。该项目紧扣“集成电路硬件安全”这一研究主题，以硬件安全威胁为主线，考虑资源受限的环境，开展物理不可克隆函数(PUF)、逻辑混淆、芯核(IP)水印等新型硬件安全技术研究，取得了国际领先的创新性学术成果：1)深入分析PUF结构，发现主流的RO PUF和Arbiter PUF不适用于FPGA芯片，提出一种专用于FPGA的PUF电路结构，被同行命名为“Zhang PUF”，横向对比实验显示其优于先前主流的RO PUF，Arbiter PUF、Butterfly PUF，CD PUF和Anderson PUF；深入研究PUF应用场景，发现PUF应用的局限性问题，提出第一个非加密的FPGA IP保护技术，被国内外同行跟进研究并应用于微流控生物芯片和神经网络IP保护等新领域；提出使用PUF电路抵抗代码重用攻击的新应用，被同行评价为第一个抗代码复用攻击以增强软件安全的PUF新应用；提出使用PUF抵抗FPGA位流重放攻击的新应用，弥补了水印、指纹和位流加密技术不能抵抗重演攻击的缺陷。2)深入研究集成电路逻辑混淆技术，发现混淆技术用于FPGA IP保护时存在开销过大、难以在实际电路中部署的问题，提出被国际同行命名为“固定逻辑混淆”的反逆向工程技术，将逻辑混淆的时延开销降为零、面积开销控制在1%左右。所提出的混淆技术，被众多国际知名课题组作为逻辑混淆技术的代表性工作与其进行横向对比分析。3)深入研究IP水印技术，发现IP水印技术存在降低设计性能、产生高硬件开销且嵌入的水印在低层次难以验证等问题，提出了零开销可验证的FPGA IP水印技术，成功将IP保护的成本降为零；进一步发现IP水印技术存在敏感信息易泄露且易受嵌入攻击，使得公开验证时无法防止非诚实IP验证者抵赖侵权，提出基于混沌的公开可验证FPGA IP水印检测协议，不仅能防止敏感信息泄漏而且能抵抗嵌入攻击，防止证明者、验证者或可信第三方的欺骗，被国际同行验证为迄今为止性能最优的公开验证FPGA IP水印技术。该项目第一完成人相关研究成果(第一作者或通信作者)在IEEE TIFS、IEEE TCAD、DAC等国内外重要期刊和会议发表，其中IEEE Transactions13篇，获授权中国发明专利3项。PUF领域发展近20年，第一完成人为大陆研究机构学者首次在DAC、IEEE-TIFS和IEEE-TCAD等CCF A类刊物发表该领域研究成果。8篇代表性论文Web of Science核心合集他引130次。研究成果被IEEE Fellow、权威杂志主编、领域知名学者高度评价：“当前第一个”、“性能最优”、“以作者姓氏命名PUF”等，在国内外产生了重要的学术影响。基于该项目研究成果，第一完成人获湖南省杰出青年基金资助、入选“湖湘青年英才”计划。
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网络化系统安全优化理论与方法及在能源电力等系统的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
能源、电力、交通运输等系统的安全优化既是国际学术前沿，又关系到网络化基础设施的提效节能和安全的国家重大需求。该课题组经过10多年研究，提出了网络化系统安全优化的多个原创性理论与方法，在实际的电力、能源等系统应用，主要创新点如下。系统安全性解析判定与控制的理论与方法，包括网络化系统调度安全约束冗余性判定解析条件和快速精简方法，离散决策变量可行性解析判定条件和可行解构造方法；构造了满足能量供需平衡的主动安全控制策略，应急解列大电网。从而以新思路解决了电网巨量安全约束和控制解列难题，成果应用于中国西北电网，发现超过90%的安全约束冗余，确定了安全瓶颈，验证了建设第二输电通道以支撑酒泉风电与黄河水电“风水配合”的必要性。IEEE智能电网汇刊前主编Shahidehpour教授团队等多次引用，认为能够快速识别剔除大量冗余安全约束，大大降低问题规模和计算复杂性；美国工程院院士、IEEE电力系统汇刊前主编Vittal教授将该成果作为主动解列的代表性方法进行比较对比，认为“能够找到最优的割集”。终端多能源系统优化方法，包括系统控制、调度和协调的确定与随机优化方法，发现并证明含积分约束的调度模型可等价转化为光滑凸规划问题，解决了动态积分约束难题，应用于宝钢等高耗能企业和楼宇多能源网络化系统。IEEE综述期刊编委、卡内基梅隆大学Ilic教授及亚利桑那州立大学Xue教授等认为该课题组提出基于微电网的多能源供需系统优化调度控制，能够大大节省能耗和费用。网络化动态系统控制策略设计与优化方法，包括搜索最优策略的自适应采样方法，证明了最优策略的结构，有效压缩了搜索空间，提出事件驱动的近似策略迭代方法。美国伊利诺伊大学香槟分校Zhou教授和乔治梅森大学Chen教授在该课题组成果基础上开展新的研究。网络化系统应急调度策略，包括建立了不确定环境下应急救援和疏散问题的新模型，提出了在线应急调度优化新策略，设计了信息不可完全预知条件下的优化策略并分析了性能。加拿大皇家科学院院士、阿尔伯塔大学Pedrycz教授认为该课题组提出了合理实际且有前途的研究方向。该项目发表SCI期刊论文103篇，包括50多篇IEEE期刊长文。20篇代表作SCI他引590次，总他引1512次，部分成果获2015年中国自动化学会自然科学一等奖。该项目负责人当选IEEE Fellow,先后担任IEEE电力与能源学会旗舰期刊—IEEE电力系统汇刊和IEEE智能电网汇刊编辑，领导获2009年度国家自然科学基金创新群体支持并延续。该课题组2位成员分别获2009、2014年国家杰出青年科学基金，1位获2012年国家优秀青年科学基金，2位博士生获全国优秀博士论文，3位获全国优秀博士学位论文提名，成员论文获2015 IEEE自动化科学与工程年会最佳大会论文奖和2014 WCICA最佳供应链论文奖。
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微机在矿井通风与安全中的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
该成果根据通风设计、计算及检测的需要，为适应多级机站日益推广的需要，编制了多级机站通风网络解算、风机优选、风机性能检测及矿井通风阻力测定程序包。该成果解决了同一网孔中多台风机串并联运行的计算，收敛速度快，所需时间约为以前常用程序的２／３，功能齐全，已在云锡、金川和泗顶等矿应用。该成果对风机优选，备有最常用的风机原始数据，在总风压及风量已知的情况下，能较快地选出轴功率最小的风机。对于通风检测，已多次用于实验室及现场的测定，节省了人力和时间，获得了准确的计算结果。职工伤亡事故统计报表程序，符合劳动管理部门事故原因统计报表的要求，便于输入、输出、长期存贮及统计分析和对比。上述程序具有国内先进水平。
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煤矿安全视频监控系统建设与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目主要研究网络视频技术应用于煤矿安全监控系统，网络视频监控是对传统甲烷浓度等监控的补充。井下网络视频监控系统，无线网络在矿区实现移动可视监控，建立远程VPN虚拟专网进行网络视频监控，在远程对矿区各个工作面可视监控。三网有机整合，形成有线、无线和远程VPN全方位对矿区各个工作面可视监控，形成一个不受时间与空间限制的可视监控系统。矿区任何办公地点只要有局域网络都可以看到所有工作面；在井上用手提电脑通过无线局域网络可以看到所有工作面；管理干部在异地出差通过VPN虚拟专网技术可以对矿区生产监控，实现异地管理和指挥。
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煤矿安全可视化网络监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
该系统利用局域网络技术应用于井下生产系统的运输、通风、排水、瓦斯和煤尘等安全参数通过控制器、传感器的采集、存储和监控。利用无线网络技术(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)IEEE802.11g标准方式，传输视频和控制数据，传输速率54Mbps，移动计算机实现了矿区WLAN网络可视监控。利用VPN虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)技术实现了生产从井下、地面到远程的网络视频全方位监控，实现了“局域网络、WLAN网络和VPN远程专网”三网的有机整合，架构一个不受时间与空间限制的可视监控系统，实时可视监控煤矿井下生产过程，最终确保煤矿安全和科学管理。
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煤矿安全自动检测、监控及管理系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中,煤炭在相当长时期内作为主体能源的地位不会改变。进入二十世纪以来,我国煤炭工业取得了长足进步,但发展过程中不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,产业集约化程度低、生产水平落后、安全状况严峻等问题普遍存在,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故频繁发生,煤矿安全生产形势严峻。频发煤矿安全事故严重影响了我国煤炭工业的整体水平,制约了我国国民经济快速增长。亟待研究煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术,突破现有煤矿安全生产中监测监控技术可靠性能差、反应速度慢、技术集成度低的关键共性技术难题,为提升煤矿防灾抗灾能力,提高煤炭工业安全检测、监控的自动化、信息化水平,加强煤矿安全调度指挥、管理决策能力具有重要意义。 本项目由山东大学与山东蓝光软件有限公司共同承担,依托山东大学在自动控制、检测等方面的科研实力与系统研发能力,依托山东蓝光软件有限公司的软件研发实力,开展煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术研究,采用先进的信息化手段和监测监控技术,形成了一套具有独立自主知识产权的数字化煤矿安全自动检测监控管理系统。研制了数据处理智能化、通信协议开放化的嵌入式防爆井下智能监控分站,用于对井下各种传感器信息自动配置并接收,利用容量大、速度高的光纤网络通信技术完成煤矿安全信息从安全检测传感器到安全指挥中心的有效传达与可靠传输,实现监测信息的在线处理、逻辑运算、线性校正、超限声光报警、数据查询、历史曲线分析等功能。利用先进的本质安全的光纤传感技术,开发了精度高、稳定性好的光纤瓦斯传感器,开发了用于煤矿采空区火灾典型事故进行实时在线准分布式监测的光纤光栅温度测量系统,研制了光纤光栅检测锚杆等多种光纤光栅传感器实现巷道围岩应力、变形、破坏的实时监测。 在提供了完整的煤矿地理地质信息及采动岩层运动信息系统平台基础上,利用先进的管理软件与智能分析方法,建立了可对水、火、瓦斯、顶板等各类典型安全事故进行辨识与预警的高智能的煤矿安全管理系统,提供了比较完整的煤矿安全评价体系和危险源辨识事故树模型,通过与监测监控系统的无缝集成,形成预测-监测-诊断-决策-调节-救护一体化的安全管理决策方案,为安全指挥中心提供科学、有效、及时的安全生产控制措施和手段建立矿山安全生产管理系统。 本项目研究的煤矿安全监控、管理系统完全符合AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》,能够为煤矿安全管理系统提供及时有效可靠的数据支持。通过本项目的研究开发,将解决我国煤矿监测监控技术存在的系统速度慢、可靠性不高、不能相互兼容等问题,实现瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、煤层自然发火等事故的自动预测和智能控制技术的有效集成,为其它灾害预防控制技术的集成提供技术平台。本项目的研究开发,将大大加快工业以太网等高新技术在煤矿安全监控系统中的应用,在数据采集、通讯方式、评价体系方面,缩小与国外先进国家之间的差距。本项目的研究成果,可以大大提高煤矿对重大灾害的预警防范能力,实现煤矿生产、安全监控技术的升级换代,为煤炭工业安全生产形势的根本好转及其健康发展提供重要的技术支撑和保障。 项目的研究成果符合国家有关煤矿安全生产的规范和技术标准。通过项目验收,达到了国际先进水平,具有推广应用价值。
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云计算系统安全关键技术与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
(1)任务来源 国家重点基础研究发展计划（973计划），云计算安全基础理论与方法研究，2014CB340600。 (2)应用领域和技术原理应用领域：信息传输、计算机服务和软件行业技术原理：围绕着云系统的安全构建，研究解决云计算体系信任模型、可信基构造机理所涉及的关键理论问题;围绕着云服务的安全共享，分析现有不同层次服务的虚拟化方法，实现虚拟化服务的安全性、可靠性和高效性相融合;围绕着云数据的安全可控，研究云数据的安全加密与访问机制，实现云数据及其共享策略同时安全的加密方法。 (3)性能指标本项目在过去5年期间共发表学术论文158篇;出版专著3部;申请专利70项，其中申请国家专利60项，获批国家专利32项， 申请国际专利10项，获批国际专利4项。 (4)与国内外同类技术比较现有安全理论和方法面向的是传统计算模式的安全问题，无法应对云计算带来的新安全挑战;传统信任模型无法充分反映云计算环境中海量实体及其关系的动态复杂性;现有虚拟化安全技术侧重于解决单节点上虚拟机的安全问题，无法同时满足云环境中不同层次服务虚拟化的共享效率和安全隔离等。（5）成果的创造性、先进性方法创新：1)具有容错、容侵、动态更新特征的云服务不中断保障机制;2)融合密码算法和纠错/纠删码的容错云存储机制;3)基于位置特征感知的可信云数据追踪机制;4)针对恶意行为的可信监控方法。 （6）作用意义可信云服务器等核心技术成果转化，支持产业化。自2012年至今，武汉大学可信技术团队先后与华为、浪潮、大唐公司合作开展可信云服务器相关的开发工作。各公司将相应的关键技术应用到自己的产品中，实现了产品化和产业化，得到实际应用和用户好评。 （7）推广应用的范围本课题研究成果已在外交部、中国科学院等重要部委的信息系统中部署应用，为这些信息系统提供重要的安全保障支撑。为外交部移动云办公提供“移动办公系统密码套件”，为其移动办公提供基于云端协同的密钥管理，用于用户接入认证及数据完整性保护。
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大规模复杂网络优化与安全关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对智能电网的资源分配,数据安全和实时监测的难点问题开展了动态网络资源优化、内生数据安全管理、智能协同网络安全监测等共性关键技术难题的研究。项目在资源分配,数据安全和实时监测等方面取得重要突破,主 要创新成果如下： 新一代网络运行体系需要跨域多维度的群体智能感知、协同增强通信、云边混合计算等关键技术作支撑。然而,由于智能电网的时空复杂性,对资源优化的实时性、动态性和稳定性提出了严峻挑战。针对复杂动态环境下智能电网资源优化问题,研究了跨域、大动态、全时空的云边混合资源优化理论体系。建立了低复杂度资源分配机制,提出了异构网络资源优化技术,探索了面向智能电网终端设备的网络计算资源融合机理。 电网需要提供安全可扩展的可快速响应的数据采集与传输,并满足信任和移动支持的业务需求。由于不可信第三方、个人数据的隐私性、攻击事件的多维关联性、电网环境的复杂动态性导致更为复杂的数据安全性。针对大规模动态复杂智能电网的数据安全保障问题,研究了自主安全数据防护理论。提出了分布式动态信任管理机制,构建了可信数据的统一调度管理方法和数据管理方案,丰富了智能电网的安全防护理论和技术。 智能电网的智能防护需要挖掘自身的智能性和协作性,通过对网络群体信息、节点和资源进行监测来保护网络功能的机密性、完整性和真实性。针对复杂大规模智能电网的实时安全监管需求,提出了网络协同监测技术,构建了复杂动态网络状态信息管理方法,提出了分布式高效智能的电网设备漏洞检测技术,拓展了覆盖全网络的协同安全态势感知技术新方向。
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煤矿安全三维仿真训练系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全问题是制约煤矿企业健康发展的最主要因素之一，大量的安全事故，不仅给煤炭企业造成了巨大的经济损失，也对矿山工作人员的生命安全造成了严重的威胁。安全教育和安全操作训练是预防煤矿安全事故发生的主要手段,然而，以课堂教学和案例分析为主的传统的安全培训模式不能给受训者很好的感情认识，也不利于具体操作技能的提高。由山东师范大学和山东滕州辰龙能源集团有限公司合作，将虚拟现实技术应用于煤矿安全管理，开发研制了一套用于煤矿安全操作培训用的仿真训练软件系统。本项目开发的煤矿安全三维仿真训练系统（简称SSCMT系统）主要应用于煤矿安全操作培训。该系统以国家颁布的安全规程和操作规程为依据，结合一线生产中的实际问题，制定完整的安全操作标准。利用虚拟现实技术创建逼真的井下三维虚拟工作环境，包括井下巷道、工人角色、采矿机械等可见的井下环境和瓦斯、粉尘等不可见的环境因素。在此虚拟环境中，受训者进行安全操作规程的学习和井下行走、机械操作、数据监测等内容的安全作业训练。本项目在国内外首次实现了集动画演示、互动训练、技能评价为一体的煤矿虚拟培训系统。动画演示模块通过动画和语音解说展示正确的操作方法；互动训练模块可以使受训者在虚拟的井下环境中，通过交互设备完成各种操作训练；技能评价模块对受训者的操作正确性进行判断，给出作业成绩。通过该系统，受训者可以不下井却能体验到近似真实的井下工作环境，减少实地训练带来的安全风险。SSCMT系统包括大量的井下巷道、机械等虚拟模型，数据量庞大。为达到实时显示的要求，对系统进行了加速算法优化。采用区域分割法，使每一帧渲染的多边形数目平均减少了50%。SSCMT系统可在一般的中低端PC机上流畅运行，经过测试，在主频为1.73GHz、1G内存、GForce 8400MG显卡的笔记本电脑上运行，帧率可达到50帧/秒以上。较低的硬件要求使SSCMT系统具有以普及、使用方便、成本低等特点。SSCMT系统有单机版和网络版，既可以作为工人个体进行学习和训练的工具，也可以作为远程教育培训和训练的工具。通过该项目，在国内外核心期刊发表论文2篇，授权专利2项。开发的系统经山东省软件评测中心进行了软件测试，系统功能完善、运行稳定。项目在2011年10月通过鉴定，达到国内领先水平。系统已在山东省内十几家煤矿企业或煤矿培训教学中心进行了应用，应用显示：通过系统，可有效的提高工人的参训积极性和培训质量，降低培训成本，预防因不规范操作引起的安全事故。截止2012年12月，通过对十几家应用单位两年多的统计显示：对于新工人的培训周期缩短了约60%，对于老工人的培训周期缩短了约30%；因不规范操作引起的机械损坏、误工停工事故减少约27%。由此节约成本9000余万元，经济效益显著。由于培训质量的提高，工人安全技能和安全意识得到明显增强，由于误操作引起的人身伤亡事故也有明显减少。通过对使用SSCMT系统前后的安全事故统计数据进行对比，人身伤亡事故减少了约21%，取得了良好的社会效益。
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AOP-1 型超速保护装置
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 15时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！
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集成电路硬件安全关键技术研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目属于系统安全与集成电路技术学科交叉领域。集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域，成为中国信息化体系中的重要基础。由于信息产业构建在集成电路“硬件”之上，硬件一且存在安全问题，造成的隐患和后果十分巨大。该项目紧扣“集成电路硬件安全”这一研究主题，以硬件安全威胁为主线，考虑资源受限的环境，开展物理不可克隆函数(PUF)、逻辑混淆、芯核(IP)水印等新型硬件安全技术研究，取得了国际领先的创新性学术成果：1)深入分析PUF结构，发现主流的RO PUF和Arbiter PUF不适用于FPGA芯片，提出一种专用于FPGA的PUF电路结构，被同行命名为“Zhang PUF”，横向对比实验显示其优于先前主流的RO PUF，Arbiter PUF、Butterfly PUF，CD PUF和Anderson PUF；深入研究PUF应用场景，发现PUF应用的局限性问题，提出第一个非加密的FPGA IP保护技术，被国内外同行跟进研究并应用于微流控生物芯片和神经网络IP保护等新领域；提出使用PUF电路抵抗代码重用攻击的新应用，被同行评价为第一个抗代码复用攻击以增强软件安全的PUF新应用；提出使用PUF抵抗FPGA位流重放攻击的新应用，弥补了水印、指纹和位流加密技术不能抵抗重演攻击的缺陷。2)深入研究集成电路逻辑混淆技术，发现混淆技术用于FPGA IP保护时存在开销过大、难以在实际电路中部署的问题，提出被国际同行命名为“固定逻辑混淆”的反逆向工程技术，将逻辑混淆的时延开销降为零、面积开销控制在1%左右。所提出的混淆技术，被众多国际知名课题组作为逻辑混淆技术的代表性工作与其进行横向对比分析。3)深入研究IP水印技术，发现IP水印技术存在降低设计性能、产生高硬件开销且嵌入的水印在低层次难以验证等问题，提出了零开销可验证的FPGA IP水印技术，成功将IP保护的成本降为零；进一步发现IP水印技术存在敏感信息易泄露且易受嵌入攻击，使得公开验证时无法防止非诚实IP验证者抵赖侵权，提出基于混沌的公开可验证FPGA IP水印检测协议，不仅能防止敏感信息泄漏而且能抵抗嵌入攻击，防止证明者、验证者或可信第三方的欺骗，被国际同行验证为迄今为止性能最优的公开验证FPGA IP水印技术。该项目第一完成人相关研究成果(第一作者或通信作者)在IEEE TIFS、IEEE TCAD、DAC等国内外重要期刊和会议发表，其中IEEE Transactions13篇，获授权中国发明专利3项。PUF领域发展近20年，第一完成人为大陆研究机构学者首次在DAC、IEEE-TIFS和IEEE-TCAD等CCF A类刊物发表该领域研究成果。8篇代表性论文Web of Science核心合集他引130次。研究成果被IEEE Fellow、权威杂志主编、领域知名学者高度评价：“当前第一个”、“性能最优”、“以作者姓氏命名PUF”等，在国内外产生了重要的学术影响。基于该项目研究成果，第一完成人获湖南省杰出青年基金资助、入选“湖湘青年英才”计划。
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网络化系统安全优化理论与方法及在能源电力等系统的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
能源、电力、交通运输等系统的安全优化既是国际学术前沿，又关系到网络化基础设施的提效节能和安全的国家重大需求。该课题组经过10多年研究，提出了网络化系统安全优化的多个原创性理论与方法，在实际的电力、能源等系统应用，主要创新点如下。系统安全性解析判定与控制的理论与方法，包括网络化系统调度安全约束冗余性判定解析条件和快速精简方法，离散决策变量可行性解析判定条件和可行解构造方法；构造了满足能量供需平衡的主动安全控制策略，应急解列大电网。从而以新思路解决了电网巨量安全约束和控制解列难题，成果应用于中国西北电网，发现超过90%的安全约束冗余，确定了安全瓶颈，验证了建设第二输电通道以支撑酒泉风电与黄河水电“风水配合”的必要性。IEEE智能电网汇刊前主编Shahidehpour教授团队等多次引用，认为能够快速识别剔除大量冗余安全约束，大大降低问题规模和计算复杂性；美国工程院院士、IEEE电力系统汇刊前主编Vittal教授将该成果作为主动解列的代表性方法进行比较对比，认为“能够找到最优的割集”。终端多能源系统优化方法，包括系统控制、调度和协调的确定与随机优化方法，发现并证明含积分约束的调度模型可等价转化为光滑凸规划问题，解决了动态积分约束难题，应用于宝钢等高耗能企业和楼宇多能源网络化系统。IEEE综述期刊编委、卡内基梅隆大学Ilic教授及亚利桑那州立大学Xue教授等认为该课题组提出基于微电网的多能源供需系统优化调度控制，能够大大节省能耗和费用。网络化动态系统控制策略设计与优化方法，包括搜索最优策略的自适应采样方法，证明了最优策略的结构，有效压缩了搜索空间，提出事件驱动的近似策略迭代方法。美国伊利诺伊大学香槟分校Zhou教授和乔治梅森大学Chen教授在该课题组成果基础上开展新的研究。网络化系统应急调度策略，包括建立了不确定环境下应急救援和疏散问题的新模型，提出了在线应急调度优化新策略，设计了信息不可完全预知条件下的优化策略并分析了性能。加拿大皇家科学院院士、阿尔伯塔大学Pedrycz教授认为该课题组提出了合理实际且有前途的研究方向。该项目发表SCI期刊论文103篇，包括50多篇IEEE期刊长文。20篇代表作SCI他引590次，总他引1512次，部分成果获2015年中国自动化学会自然科学一等奖。该项目负责人当选IEEE Fellow,先后担任IEEE电力与能源学会旗舰期刊—IEEE电力系统汇刊和IEEE智能电网汇刊编辑，领导获2009年度国家自然科学基金创新群体支持并延续。该课题组2位成员分别获2009、2014年国家杰出青年科学基金，1位获2012年国家优秀青年科学基金，2位博士生获全国优秀博士论文，3位获全国优秀博士学位论文提名，成员论文获2015 IEEE自动化科学与工程年会最佳大会论文奖和2014 WCICA最佳供应链论文奖。
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微机在矿井通风与安全中的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
该成果根据通风设计、计算及检测的需要，为适应多级机站日益推广的需要，编制了多级机站通风网络解算、风机优选、风机性能检测及矿井通风阻力测定程序包。该成果解决了同一网孔中多台风机串并联运行的计算，收敛速度快，所需时间约为以前常用程序的２／３，功能齐全，已在云锡、金川和泗顶等矿应用。该成果对风机优选，备有最常用的风机原始数据，在总风压及风量已知的情况下，能较快地选出轴功率最小的风机。对于通风检测，已多次用于实验室及现场的测定，节省了人力和时间，获得了准确的计算结果。职工伤亡事故统计报表程序，符合劳动管理部门事故原因统计报表的要求，便于输入、输出、长期存贮及统计分析和对比。上述程序具有国内先进水平。
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煤矿安全视频监控系统建设与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目主要研究网络视频技术应用于煤矿安全监控系统，网络视频监控是对传统甲烷浓度等监控的补充。井下网络视频监控系统，无线网络在矿区实现移动可视监控，建立远程VPN虚拟专网进行网络视频监控，在远程对矿区各个工作面可视监控。三网有机整合，形成有线、无线和远程VPN全方位对矿区各个工作面可视监控，形成一个不受时间与空间限制的可视监控系统。矿区任何办公地点只要有局域网络都可以看到所有工作面；在井上用手提电脑通过无线局域网络可以看到所有工作面；管理干部在异地出差通过VPN虚拟专网技术可以对矿区生产监控，实现异地管理和指挥。
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煤矿安全可视化网络监控系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
该系统利用局域网络技术应用于井下生产系统的运输、通风、排水、瓦斯和煤尘等安全参数通过控制器、传感器的采集、存储和监控。利用无线网络技术(WirelessLocalAreaNetworks；WLAN)IEEE802.11g标准方式，传输视频和控制数据，传输速率54Mbps，移动计算机实现了矿区WLAN网络可视监控。利用VPN虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork，VPN)技术实现了生产从井下、地面到远程的网络视频全方位监控，实现了“局域网络、WLAN网络和VPN远程专网”三网的有机整合，架构一个不受时间与空间限制的可视监控系统，实时可视监控煤矿井下生产过程，最终确保煤矿安全和科学管理。
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煤矿安全自动检测、监控及管理系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
煤炭是我国的基础能源和重要原料,煤炭工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业。在我国一次能源结构中,煤炭在相当长时期内作为主体能源的地位不会改变。进入二十世纪以来,我国煤炭工业取得了长足进步,但发展过程中不平衡、不协调、不可持续问题依然突出,产业集约化程度低、生产水平落后、安全状况严峻等问题普遍存在,瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故频繁发生,煤矿安全生产形势严峻。频发煤矿安全事故严重影响了我国煤炭工业的整体水平,制约了我国国民经济快速增长。亟待研究煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术,突破现有煤矿安全生产中监测监控技术可靠性能差、反应速度慢、技术集成度低的关键共性技术难题,为提升煤矿防灾抗灾能力,提高煤炭工业安全检测、监控的自动化、信息化水平,加强煤矿安全调度指挥、管理决策能力具有重要意义。 本项目由山东大学与山东蓝光软件有限公司共同承担,依托山东大学在自动控制、检测等方面的科研实力与系统研发能力,依托山东蓝光软件有限公司的软件研发实力,开展煤矿安全自动检测、监控及管理系统及相关技术研究,采用先进的信息化手段和监测监控技术,形成了一套具有独立自主知识产权的数字化煤矿安全自动检测监控管理系统。研制了数据处理智能化、通信协议开放化的嵌入式防爆井下智能监控分站,用于对井下各种传感器信息自动配置并接收,利用容量大、速度高的光纤网络通信技术完成煤矿安全信息从安全检测传感器到安全指挥中心的有效传达与可靠传输,实现监测信息的在线处理、逻辑运算、线性校正、超限声光报警、数据查询、历史曲线分析等功能。利用先进的本质安全的光纤传感技术,开发了精度高、稳定性好的光纤瓦斯传感器,开发了用于煤矿采空区火灾典型事故进行实时在线准分布式监测的光纤光栅温度测量系统,研制了光纤光栅检测锚杆等多种光纤光栅传感器实现巷道围岩应力、变形、破坏的实时监测。 在提供了完整的煤矿地理地质信息及采动岩层运动信息系统平台基础上,利用先进的管理软件与智能分析方法,建立了可对水、火、瓦斯、顶板等各类典型安全事故进行辨识与预警的高智能的煤矿安全管理系统,提供了比较完整的煤矿安全评价体系和危险源辨识事故树模型,通过与监测监控系统的无缝集成,形成预测-监测-诊断-决策-调节-救护一体化的安全管理决策方案,为安全指挥中心提供科学、有效、及时的安全生产控制措施和手段建立矿山安全生产管理系统。 本项目研究的煤矿安全监控、管理系统完全符合AQ6201－2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》,能够为煤矿安全管理系统提供及时有效可靠的数据支持。通过本项目的研究开发,将解决我国煤矿监测监控技术存在的系统速度慢、可靠性不高、不能相互兼容等问题,实现瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、煤层自然发火等事故的自动预测和智能控制技术的有效集成,为其它灾害预防控制技术的集成提供技术平台。本项目的研究开发,将大大加快工业以太网等高新技术在煤矿安全监控系统中的应用,在数据采集、通讯方式、评价体系方面,缩小与国外先进国家之间的差距。本项目的研究成果,可以大大提高煤矿对重大灾害的预警防范能力,实现煤矿生产、安全监控技术的升级换代,为煤炭工业安全生产形势的根本好转及其健康发展提供重要的技术支撑和保障。 项目的研究成果符合国家有关煤矿安全生产的规范和技术标准。通过项目验收,达到了国际先进水平,具有推广应用价值。
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云计算系统安全关键技术与应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
(1)任务来源 国家重点基础研究发展计划（973计划），云计算安全基础理论与方法研究，2014CB340600。 (2)应用领域和技术原理应用领域：信息传输、计算机服务和软件行业技术原理：围绕着云系统的安全构建，研究解决云计算体系信任模型、可信基构造机理所涉及的关键理论问题;围绕着云服务的安全共享，分析现有不同层次服务的虚拟化方法，实现虚拟化服务的安全性、可靠性和高效性相融合;围绕着云数据的安全可控，研究云数据的安全加密与访问机制，实现云数据及其共享策略同时安全的加密方法。 (3)性能指标本项目在过去5年期间共发表学术论文158篇;出版专著3部;申请专利70项，其中申请国家专利60项，获批国家专利32项， 申请国际专利10项，获批国际专利4项。 (4)与国内外同类技术比较现有安全理论和方法面向的是传统计算模式的安全问题，无法应对云计算带来的新安全挑战;传统信任模型无法充分反映云计算环境中海量实体及其关系的动态复杂性;现有虚拟化安全技术侧重于解决单节点上虚拟机的安全问题，无法同时满足云环境中不同层次服务虚拟化的共享效率和安全隔离等。（5）成果的创造性、先进性方法创新：1)具有容错、容侵、动态更新特征的云服务不中断保障机制;2)融合密码算法和纠错/纠删码的容错云存储机制;3)基于位置特征感知的可信云数据追踪机制;4)针对恶意行为的可信监控方法。 （6）作用意义可信云服务器等核心技术成果转化，支持产业化。自2012年至今，武汉大学可信技术团队先后与华为、浪潮、大唐公司合作开展可信云服务器相关的开发工作。各公司将相应的关键技术应用到自己的产品中，实现了产品化和产业化，得到实际应用和用户好评。 （7）推广应用的范围本课题研究成果已在外交部、中国科学院等重要部委的信息系统中部署应用，为这些信息系统提供重要的安全保障支撑。为外交部移动云办公提供“移动办公系统密码套件”，为其移动办公提供基于云端协同的密钥管理，用于用户接入认证及数据完整性保护。
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大规模复杂网络优化与安全关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
针对智能电网的资源分配,数据安全和实时监测的难点问题开展了动态网络资源优化、内生数据安全管理、智能协同网络安全监测等共性关键技术难题的研究。项目在资源分配,数据安全和实时监测等方面取得重要突破,主 要创新成果如下： 新一代网络运行体系需要跨域多维度的群体智能感知、协同增强通信、云边混合计算等关键技术作支撑。然而,由于智能电网的时空复杂性,对资源优化的实时性、动态性和稳定性提出了严峻挑战。针对复杂动态环境下智能电网资源优化问题,研究了跨域、大动态、全时空的云边混合资源优化理论体系。建立了低复杂度资源分配机制,提出了异构网络资源优化技术,探索了面向智能电网终端设备的网络计算资源融合机理。 电网需要提供安全可扩展的可快速响应的数据采集与传输,并满足信任和移动支持的业务需求。由于不可信第三方、个人数据的隐私性、攻击事件的多维关联性、电网环境的复杂动态性导致更为复杂的数据安全性。针对大规模动态复杂智能电网的数据安全保障问题,研究了自主安全数据防护理论。提出了分布式动态信任管理机制,构建了可信数据的统一调度管理方法和数据管理方案,丰富了智能电网的安全防护理论和技术。 智能电网的智能防护需要挖掘自身的智能性和协作性,通过对网络群体信息、节点和资源进行监测来保护网络功能的机密性、完整性和真实性。针对复杂大规模智能电网的实时安全监管需求,提出了网络协同监测技术,构建了复杂动态网络状态信息管理方法,提出了分布式高效智能的电网设备漏洞检测技术,拓展了覆盖全网络的协同安全态势感知技术新方向。
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煤矿安全三维仿真训练系统
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：信息传输、软件和信息技术服务业
技术简介
安全问题是制约煤矿企业健康发展的最主要因素之一，大量的安全事故，不仅给煤炭企业造成了巨大的经济损失，也对矿山工作人员的生命安全造成了严重的威胁。安全教育和安全操作训练是预防煤矿安全事故发生的主要手段,然而，以课堂教学和案例分析为主的传统的安全培训模式不能给受训者很好的感情认识，也不利于具体操作技能的提高。由山东师范大学和山东滕州辰龙能源集团有限公司合作，将虚拟现实技术应用于煤矿安全管理，开发研制了一套用于煤矿安全操作培训用的仿真训练软件系统。本项目开发的煤矿安全三维仿真训练系统（简称SSCMT系统）主要应用于煤矿安全操作培训。该系统以国家颁布的安全规程和操作规程为依据，结合一线生产中的实际问题，制定完整的安全操作标准。利用虚拟现实技术创建逼真的井下三维虚拟工作环境，包括井下巷道、工人角色、采矿机械等可见的井下环境和瓦斯、粉尘等不可见的环境因素。在此虚拟环境中，受训者进行安全操作规程的学习和井下行走、机械操作、数据监测等内容的安全作业训练。本项目在国内外首次实现了集动画演示、互动训练、技能评价为一体的煤矿虚拟培训系统。动画演示模块通过动画和语音解说展示正确的操作方法；互动训练模块可以使受训者在虚拟的井下环境中，通过交互设备完成各种操作训练；技能评价模块对受训者的操作正确性进行判断，给出作业成绩。通过该系统，受训者可以不下井却能体验到近似真实的井下工作环境，减少实地训练带来的安全风险。SSCMT系统包括大量的井下巷道、机械等虚拟模型，数据量庞大。为达到实时显示的要求，对系统进行了加速算法优化。采用区域分割法，使每一帧渲染的多边形数目平均减少了50%。SSCMT系统可在一般的中低端PC机上流畅运行，经过测试，在主频为1.73GHz、1G内存、GForce 8400MG显卡的笔记本电脑上运行，帧率可达到50帧/秒以上。较低的硬件要求使SSCMT系统具有以普及、使用方便、成本低等特点。SSCMT系统有单机版和网络版，既可以作为工人个体进行学习和训练的工具，也可以作为远程教育培训和训练的工具。通过该项目，在国内外核心期刊发表论文2篇，授权专利2项。开发的系统经山东省软件评测中心进行了软件测试，系统功能完善、运行稳定。项目在2011年10月通过鉴定，达到国内领先水平。系统已在山东省内十几家煤矿企业或煤矿培训教学中心进行了应用，应用显示：通过系统，可有效的提高工人的参训积极性和培训质量，降低培训成本，预防因不规范操作引起的安全事故。截止2012年12月，通过对十几家应用单位两年多的统计显示：对于新工人的培训周期缩短了约60%，对于老工人的培训周期缩短了约30%；因不规范操作引起的机械损坏、误工停工事故减少约27%。由此节约成本9000余万元，经济效益显著。由于培训质量的提高，工人安全技能和安全意识得到明显增强，由于误操作引起的人身伤亡事故也有明显减少。通过对使用SSCMT系统前后的安全事故统计数据进行对比，人身伤亡事故减少了约21%，取得了良好的社会效益。
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AOP-1 型超速保护装置
成熟度：通过中试
技术类型：-
应用行业：制造业
技术简介
AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 15时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！
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集成电路硬件安全关键技术研究
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
该项目属于系统安全与集成电路技术学科交叉领域。集成电路已广泛应用于工业生产、交通运输、移动通信、金融支付等众多关系国计民生的领域，成为中国信息化体系中的重要基础。由于信息产业构建在集成电路“硬件”之上，硬件一且存在安全问题，造成的隐患和后果十分巨大。该项目紧扣“集成电路硬件安全”这一研究主题，以硬件安全威胁为主线，考虑资源受限的环境，开展物理不可克隆函数(PUF)、逻辑混淆、芯核(IP)水印等新型硬件安全技术研究，取得了国际领先的创新性学术成果：1)深入分析PUF结构，发现主流的RO PUF和Arbiter PUF不适用于FPGA芯片，提出一种专用于FPGA的PUF电路结构，被同行命名为“Zhang PUF”，横向对比实验显示其优于先前主流的RO PUF，Arbiter PUF、Butterfly PUF，CD PUF和Anderson PUF；深入研究PUF应用场景，发现PUF应用的局限性问题，提出第一个非加密的FPGA IP保护技术，被国内外同行跟进研究并应用于微流控生物芯片和神经网络IP保护等新领域；提出使用PUF电路抵抗代码重用攻击的新应用，被同行评价为第一个抗代码复用攻击以增强软件安全的PUF新应用；提出使用PUF抵抗FPGA位流重放攻击的新应用，弥补了水印、指纹和位流加密技术不能抵抗重演攻击的缺陷。2)深入研究集成电路逻辑混淆技术，发现混淆技术用于FPGA IP保护时存在开销过大、难以在实际电路中部署的问题，提出被国际同行命名为“固定逻辑混淆”的反逆向工程技术，将逻辑混淆的时延开销降为零、面积开销控制在1%左右。所提出的混淆技术，被众多国际知名课题组作为逻辑混淆技术的代表性工作与其进行横向对比分析。3)深入研究IP水印技术，发现IP水印技术存在降低设计性能、产生高硬件开销且嵌入的水印在低层次难以验证等问题，提出了零开销可验证的FPGA IP水印技术，成功将IP保护的成本降为零；进一步发现IP水印技术存在敏感信息易泄露且易受嵌入攻击，使得公开验证时无法防止非诚实IP验证者抵赖侵权，提出基于混沌的公开可验证FPGA IP水印检测协议，不仅能防止敏感信息泄漏而且能抵抗嵌入攻击，防止证明者、验证者或可信第三方的欺骗，被国际同行验证为迄今为止性能最优的公开验证FPGA IP水印技术。该项目第一完成人相关研究成果(第一作者或通信作者)在IEEE TIFS、IEEE TCAD、DAC等国内外重要期刊和会议发表，其中IEEE Transactions13篇，获授权中国发明专利3项。PUF领域发展近20年，第一完成人为大陆研究机构学者首次在DAC、IEEE-TIFS和IEEE-TCAD等CCF A类刊物发表该领域研究成果。8篇代表性论文Web of Science核心合集他引130次。研究成果被IEEE Fellow、权威杂志主编、领域知名学者高度评价：“当前第一个”、“性能最优”、“以作者姓氏命名PUF”等，在国内外产生了重要的学术影响。基于该项目研究成果，第一完成人获湖南省杰出青年基金资助、入选“湖湘青年英才”计划。
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网络化系统安全优化理论与方法及在能源电力等系统的应用
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
能源、电力、交通运输等系统的安全优化既是国际学术前沿，又关系到网络化基础设施的提效节能和安全的国家重大需求。该课题组经过10多年研究，提出了网络化系统安全优化的多个原创性理论与方法，在实际的电力、能源等系统应用，主要创新点如下。系统安全性解析判定与控制的理论与方法，包括网络化系统调度安全约束冗余性判定解析条件和快速精简方法，离散决策变量可行性解析判定条件和可行解构造方法；构造了满足能量供需平衡的主动安全控制策略，应急解列大电网。从而以新思路解决了电网巨量安全约束和控制解列难题，成果应用于中国西北电网，发现超过90%的安全约束冗余，确定了安全瓶颈，验证了建设第二输电通道以支撑酒泉风电与黄河水电“风水配合”的必要性。IEEE智能电网汇刊前主编Shahidehpour教授团队等多次引用，认为能够快速识别剔除大量冗余安全约束，大大降低问题规模和计算复杂性；美国工程院院士、IEEE电力系统汇刊前主编Vittal教授将该成果作为主动解列的代表性方法进行比较对比，认为“能够找到最优的割集”。终端多能源系统优化方法，包括系统控制、调度和协调的确定与随机优化方法，发现并证明含积分约束的调度模型可等价转化为光滑凸规划问题，解决了动态积分约束难题，应用于宝钢等高耗能企业和楼宇多能源网络化系统。IEEE综述期刊编委、卡内基梅隆大学Ilic教授及亚利桑那州立大学Xue教授等认为该课题组提出基于微电网的多能源供需系统优化调度控制，能够大大节省能耗和费用。网络化动态系统控制策略设计与优化方法，包括搜索最优策略的自适应采样方法，证明了最优策略的结构，有效压缩了搜索空间，提出事件驱动的近似策略迭代方法。美国伊利诺伊大学香槟分校Zhou教授和乔治梅森大学Chen教授在该课题组成果基础上开展新的研究。网络化系统应急调度策略，包括建立了不确定环境下应急救援和疏散问题的新模型，提出了在线应急调度优化新策略，设计了信息不可完全预知条件下的优化策略并分析了性能。加拿大皇家科学院院士、阿尔伯塔大学Pedrycz教授认为该课题组提出了合理实际且有前途的研究方向。该项目发表SCI期刊论文103篇，包括50多篇IEEE期刊长文。20篇代表作SCI他引590次，总他引1512次，部分成果获2015年中国自动化学会自然科学一等奖。该项目负责人当选IEEE Fellow,先后担任IEEE电力与能源学会旗舰期刊—IEEE电力系统汇刊和IEEE智能电网汇刊编辑，领导获2009年度国家自然科学基金创新群体支持并延续。该课题组2位成员分别获2009、2014年国家杰出青年科学基金，1位获2012年国家优秀青年科学基金，2位博士生获全国优秀博士论文，3位获全国优秀博士学位论文提名，成员论文获2015 IEEE自动化科学与工程年会最佳大会论文奖和2014 WCICA最佳供应链论文奖。