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1. 痛點(diǎn)問題 隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，生活中的一切都在數(shù)字化，對(duì)信息存儲(chǔ)的要求也越來越高。據(jù)IBM統(tǒng)計(jì)，人類每天創(chuàng)造的數(shù)據(jù)已達(dá)到2.5百億億byte，大約相當(dāng)于5億部高清電影的下載。互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）的研究顯示，到2020年數(shù)據(jù)總量（包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)將達(dá)到42%，2010~2020十年間，世界上數(shù)據(jù)總量從1 ZB增長(zhǎng)到50 ZB，共增長(zhǎng)50倍。 面對(duì)巨大的數(shù)據(jù)量，傳統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)能力以及材料的消耗與信息存儲(chǔ)需求間將會(huì)面臨嚴(yán)重不平衡狀態(tài)。人類工廠生產(chǎn)的可存儲(chǔ)設(shè)備總存儲(chǔ)容量與數(shù)據(jù)產(chǎn)生總量間差距越來越大，到2020年幾乎達(dá)到兩倍的差距。根據(jù)目前硅基存儲(chǔ)的發(fā)展趨勢(shì)推測(cè)，可用于信息存儲(chǔ)的硅儲(chǔ)量將在2040年被完全耗盡。因此，尋找硅基存儲(chǔ)的替代物，開發(fā)高效穩(wěn)定低成本的新型存儲(chǔ)介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)低成本，高效穩(wěn)定且長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是目前信息時(shí)代社會(huì)發(fā)展亟待解決的關(guān)鍵問題之一。 2. 解決方案 DNA在近年來被認(rèn)為是一種未來具有巨大應(yīng)用前景的數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)。首先，相比較于傳統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)，在數(shù)據(jù)保存壽命和存儲(chǔ)密度上都有著極大的優(yōu)勢(shì)。在自然界中，DNA長(zhǎng)久以來作為是承載生物體遺傳信息的主要物質(zhì)，地球發(fā)現(xiàn)的最早古生物藍(lán)細(xì)菌，DNA作為其遺傳物質(zhì)已經(jīng)存在了幾十億年，且在極端條件下仍然可以保存。在存儲(chǔ)密度方面，DNA數(shù)字存儲(chǔ)理論上可以達(dá)到455 EB/克 （4.55 × 1011GB/克），大約 1018  bytes 或107 GB每mm3， 比傳統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)提高了5-6個(gè)數(shù)量級(jí)。其次，在數(shù)據(jù)維護(hù)與備份成本方面，DNA數(shù)字存儲(chǔ)所需要的占地，資源，能源均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)。

?  成果簡(jiǎn)介：針對(duì)機(jī)械加工與裝配中使用的工裝夾具，通過參數(shù)化、基于實(shí)例等方法對(duì)Pro/ENGINEER進(jìn)行二次開發(fā)，并通過分類編碼、按產(chǎn)品檢索等查詢方式, 輸出工裝夾具的相關(guān)信息，人機(jī)交互式地對(duì)其信息進(jìn)行相應(yīng)的操作,并在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)修改結(jié)果。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)加工刀具、夾具、專用工具、量具與輔具的參數(shù)化設(shè)計(jì)與管理功能。同時(shí)提供了與VAPP（可視化裝配工藝規(guī)劃及其信息管理系統(tǒng)）、PDM、CAD、CAPP的接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)間的相互傳遞，從而大大縮短工裝夾具的設(shè)計(jì)周期，減少了工藝人

我國(guó)目前供電運(yùn)營(yíng)單位管理模式多采用人工操作方式，管理水平和工作效率難以進(jìn)一步提升。為適應(yīng)新形式下的我國(guó)鐵路行業(yè)的現(xiàn)代化、自動(dòng)化和信息化的需要，實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理模式。在鐵道部科技發(fā)展項(xiàng)目（牽引供電運(yùn)營(yíng)安全保障及信息智能化管理系統(tǒng)的研究，合同號(hào)2002J035）的資助下，結(jié)合全路信息化進(jìn)程，從鐵道部、路局、分局和供電段對(duì)牽引供電運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)的需求出發(fā)，就牽引供電運(yùn)營(yíng)信息管理標(biāo)準(zhǔn)化工作、牽引供電段對(duì)牽引供電運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)的需求出發(fā)，就牽引供電運(yùn)營(yíng)信息管理標(biāo)準(zhǔn)化工作、牽引供電段局域網(wǎng)我建設(shè)規(guī)劃及其與全路信息化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享及接口關(guān)系、供電段局域網(wǎng)日常辦公信息與電調(diào)生產(chǎn)指揮信息系統(tǒng)集成、接觸網(wǎng)狀態(tài)修智能決策系統(tǒng)、牽引供電事故遠(yuǎn)程診斷及搶修智能決策系統(tǒng)以及部-局-分局-段之間信息傳遞、瀏覽方式等方面進(jìn)行了研究，研制了“牽引供電管理信息系統(tǒng)”（power supply management Information system for electric railway ,簡(jiǎn)稱PSMIS） PSMIS系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開發(fā)的，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為載體、以供電段設(shè)備管理和運(yùn)營(yíng)管理為主線，實(shí)現(xiàn)供電段各種技術(shù)資源、設(shè)備信息和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)管理的大型集成管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將鐵路供電段段屬部門連成一個(gè)整體，利用模塊化、高效靈活的業(yè)務(wù)軟件向用戶提供了設(shè)備管理、運(yùn)營(yíng)管理、機(jī)電報(bào)管理、圖形視頻管理、事故搶修支持以及各種業(yè)務(wù)信息查詢統(tǒng)計(jì)等功能。能充分實(shí)現(xiàn)牽引供電業(yè)務(wù)的信息化和標(biāo)準(zhǔn)化，提供各種設(shè)計(jì)資料和運(yùn)營(yíng)資源的共享，通過各種專家支持系統(tǒng)為管理決策者和技術(shù)管理者提供輔助信息和決策依據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將各類報(bào)表和數(shù)據(jù)逐級(jí)上報(bào)，提供高效快捷的現(xiàn)代化管理手段，為我國(guó)鐵路實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)實(shí)時(shí)信息管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

成果簡(jiǎn)介： （1）主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域 本成果面向環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警需求，可在地形復(fù)雜、通信條件受限、運(yùn)營(yíng)維護(hù)困難的復(fù)雜環(huán)境下，建立監(jiān)測(cè)預(yù)警信息傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警工作的持續(xù)、可靠運(yùn)行，解決現(xiàn)有監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋面受限、長(zhǎng)期持續(xù)監(jiān)測(cè)難度高、信息傳輸可靠性低等問題。 本成果可應(yīng)用于自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與應(yīng)急處理、各種類型的環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。 （2）特色及先進(jìn)性 基于三大核心（新型組網(wǎng)架構(gòu)、高效節(jié)能機(jī)制、可靠傳輸保障）機(jī)制，設(shè)計(jì)八項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。提出了基于監(jiān)測(cè)事件預(yù)測(cè)的節(jié)能機(jī)制和能量均衡消耗機(jī)制，設(shè)計(jì)了支持中繼轉(zhuǎn)發(fā)、雙信道匯聚式接入的組網(wǎng)架構(gòu)，研發(fā)了集自動(dòng)重傳、自適應(yīng)傳輸、機(jī)會(huì)通信于一體的滑坡泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)警可靠傳輸技術(shù)，提升了監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。 本成果申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利10余項(xiàng)，除正在受理部分，目前已獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)8項(xiàng)。 （3）技術(shù)指標(biāo) 本成果已示范應(yīng)用于龍門山地震帶小流域滑坡泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究與示范系統(tǒng)。根據(jù)示范系統(tǒng)運(yùn)行效果，本成果與災(zāi)害監(jiān)測(cè)傳統(tǒng)方式技術(shù)參數(shù)相比，可達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)： ？ 丟失/出錯(cuò)數(shù)據(jù)恢復(fù)率提高約30%，現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量越差，優(yōu)勢(shì)越明顯； ？ 視頻和圖像傳輸實(shí)時(shí)性可提高約1/3； ？ 傳感節(jié)點(diǎn)能耗10%-50%，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效工作時(shí)間延長(zhǎng)20-30%； ？ 網(wǎng)絡(luò)故障對(duì)監(jiān)測(cè)預(yù)警影響極大降低，網(wǎng)絡(luò)故障帶來的數(shù)據(jù)時(shí)延趨向于0。 （4）解決問題與實(shí)施效果 當(dāng)前問題 解決方案與效果 技術(shù)狀態(tài) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)部署受限于區(qū)域通信條件 中繼轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)： 采用中繼轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，可在無信號(hào)覆蓋區(qū)域建設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過中繼轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到具備GPRS/3G/衛(wèi)星信號(hào)的位置。 示范系統(tǒng)應(yīng)用 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的信息傳輸存在數(shù)據(jù)丟失、甚至意外中斷的風(fēng)險(xiǎn) 集自動(dòng)重傳、自適應(yīng)傳輸、機(jī)會(huì)通信于一體的傳輸保障技術(shù)： （1）研發(fā)低開銷、高能效自動(dòng)重傳技術(shù)，恢復(fù)丟失數(shù)據(jù)，較傳統(tǒng)方式的丟失/出錯(cuò)數(shù)據(jù)恢復(fù)率提高約30%，現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量越差，優(yōu)勢(shì)越明顯； （2）研發(fā)視頻與圖像自適應(yīng)傳輸方法，提高視頻、圖像傳輸效率與可靠性，在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較差時(shí)，視頻和圖像傳輸實(shí)時(shí)性可提高約1/3； （3）設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)通信技術(shù)，傳輸網(wǎng)絡(luò)中斷處監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，在鄰近節(jié)點(diǎn)可替代傳輸時(shí)，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷帶來的時(shí)延效應(yīng)趨于0。 授權(quán)專利2件 示范系統(tǒng)應(yīng)用 監(jiān)測(cè)點(diǎn)持續(xù)工作能力受到能量供應(yīng)的約束 基于監(jiān)測(cè)事件預(yù)測(cè)和能量均衡消耗的節(jié)能機(jī)制： （1）研發(fā)基于監(jiān)測(cè)事件預(yù)測(cè)的休眠機(jī)制，降低傳感節(jié)點(diǎn)能耗10%-50%； （2）研發(fā)能量均衡消耗方法，監(jiān)測(cè)設(shè)備有效工作時(shí)間延長(zhǎng)24.3%。 授權(quán)專利5件 示范系統(tǒng)應(yīng)用 監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)存在故障或破壞的問題 雙信道、匯聚式接入的組網(wǎng)架構(gòu)： （1）設(shè)計(jì)雙信道、匯聚式接入的組網(wǎng)架構(gòu)，支持系統(tǒng)部分故障時(shí)的網(wǎng)絡(luò)自愈能力，保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸不中斷； （2）所設(shè)計(jì)組網(wǎng)架構(gòu)下的設(shè)備可互相自動(dòng)查詢工作狀態(tài)，設(shè)備故障可由其鄰居設(shè)備主動(dòng)上報(bào)，同時(shí)保留的傳統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)查詢方式，提高及時(shí)發(fā)現(xiàn)失效設(shè)備的能力。 授權(quán)專利2件 示范系統(tǒng)應(yīng)用

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