隧道滲水可以遠程監測，老人在家摔倒子女實時獲知……近日，南京工業大學石宇輝、于立彩、王晁、黃志鵬、蘇炳棟、馬政六位同學在計算機科學與技術學院胡方強、李義豐、朱曉梅三位老師的指導下完成的《自然電位監測與分析》和《基于博流平臺的智能醫療系統》兩個參賽項目，在第五屆全國大學生嵌入式芯片與系統設計競賽——應用賽道全國總決賽中均獲得一等獎。《基于博流平臺的智能醫療系統》項目還榮獲此次國賽的企業特別獎——博流AI菁英杯。

實時監控，遠程預警隧道是否滲水

隨著我國經濟不斷發展、科技水平不斷提高，隧道已經成為人類利用地下空間的一種重要方式，但隧道偶爾會遇到滲漏的情況，一旦滲漏嚴重，則會造成不可估量的危害。石宇輝、于立彩、王晁三位同學基于自然電位法設計了一種自然電位監測與分析系統對隧道滲水實現了實時監測、遠程預警。

“針對地下混凝土結構的滲漏監測方式有多種，其中最常用的有兩種方式：一種是聽音法，即人工使用專用的聽音工具偵聽漏水的聲音；另一種是利用人為外加電場的高密度電法。”《自然電位監測與分析》項目團隊成員石宇輝表示，傳統方法存在依賴人工、無法進行自動取樣等問題，具有一定的局限性，而自然電位監測與分析系統具有非侵入式測量、成本低等優點。

胡方強老師介紹，自然電位法是在自然條件下，利用地面兩點之間的電位差來監測地面滲水情況，不需要對墻壁進行破壞。“自然電位監測與分析系統是用導電膠把非極化電極片傳感器貼在混凝土表面，采集待檢測區域的自然電位數據，一旦滲水，電位數據就會有變化，監測人員根據數值的大小即可判斷滲漏流量和面積的變化趨勢以及滲漏點的大致位置，為是否需要破墻修補提供依據。”

在無數次的理論推導計算與模擬實驗后，指導老師們帶領團隊成員一起前往南京某過江隧道進行實地試驗。經過與隧道工作人員的溝通以及對隧道結構的分析，團隊最終選取了隧道一端夾層的側面作為項目的試驗場地，經過人工模擬滲水實驗，實驗現場得到的自然電位波形與在實驗室里得到的自然電位數據波形十分接近。因此，《自然電位監測與分析》項目在第五屆全國大學生嵌入式芯片與系統設計競賽中也獲得了評委們的肯定。

獨居老人摔倒后能第一時間報警

黃志鵬、蘇炳棟、馬政三位同學設計了一款基于博流平臺的智能醫療系統，通過姿態傳感器、手環主體和顯示屏、WiFi和藍牙模塊、心率血氧傳感器等四個部分，采集使用者的心率、血氧、運動狀態等數據。

此外，為了豐富完善系統功能，《基于博流平臺的智能醫療系統》項目團隊還設計了一款基于Android系統的手機App應用程序，家屬和監護人通過手機App可以看到使用者的身體數據。“老人跌倒時，身體的重力加速度會發生變化，當程序監測到失重、撞擊、平靜三個階段后，就會立即通過電話和郵件向老人的子女或監護人發出警報，以便意外發生時第一時間知悉進而進行及時救助。這個系統還可以定時提醒老人吃藥，如果老人長時間不按時吃藥，系統同樣也會發出警報。”團隊成員黃志鵬介紹道。

據悉，作為教育部認可的56項全國大學生學科競賽項目之一，本屆競賽于今年2月正式啟動，吸引了411所院校、4717支隊伍、14378名學生報名參賽，本次比賽獲得全國總決賽一等獎的隊伍數量僅有30支。

通訊員  韋瑋  胡方強

揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子

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