本项目团队基于泡沫除尘机理和激光散射测尘原理,以粉尘实时监测技术、除尘剂智能配置技术、粉尘自动捕捉技术和系统智能调控技术等为核心，研发了一套智能化泡沫除尘系统。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 程丞 安全科学与工程学院/安全工程 2018/2022 刘苏雨 安全科学与工程学院/安全工程 2018/2022 吴逸飞 安全科学与工程学院/消防工程 2018/2022 柴钏润 安全科学与工程学院/安全工程 2019/2023 伍珊 安全科学与工程学院/安全工程 2019/2023 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 李尧斌 安全科学与工程学院/安全工程 硕导/副教授 煤矿瓦斯防治理论与技术 四、项目简介 本项目团队基于泡沫除尘机理和激光散射测尘原理,以粉尘实时监测技术、除尘剂智能配置技术、粉尘自动捕捉技术和系统智能调控技术等为核心，研发了一套智能化泡沫除尘系统。利用激光测尘仪和在线粒度分析仪对目标空间的粉尘浓度及粒径分布进行实时监测，自动调节水箱、药泵的水、药比例，通过360°可调的泡沫喷射装置和漩涡气泵调节泡沫喷射的方位及压力，进而实现对粉尘的高效、精准捕捉和沉降，除尘效率高达98%，解决了现有除尘装置存在的工作方式耗能、工作效率低等痛点问题，实现了除尘工作的高度无人化、智能化。

全球每年废石油加氢催化剂的产量约 15~17 万吨，其中富含钼、钨、钴、镍、钒等战略金属。本团队研发了废催化剂中油的高效脱除与回收技术，实现废催化剂中高含量油的资源化利用。开发废催化剂火法还原熔炼富集金属-多金属锍湿法提取技术，突破废催化剂组分复杂、有价金属难以提取的难题。基于元素的地球化学成矿原理，开发催化剂浸出液中钨、钼、钒的高效分离技术。通过上述技术的耦合，形成废石油加氢催化剂资源化利用技术集成。 通过本技术，废加氢催化剂中油的脱除率大于 80%，并以有机油和可燃性气体形式回收。催化剂中 Ni、Co、Mo、W、V 总回收率大于 90%，其中，镍以硫酸镍产出、钴以硫酸钴产出、钒以钒酸铵产出、钨钼以混合盐产出。所产生的废渣达到无害化标准，烟气经处理后可达标排放。

粉煤灰是我国最大宗的固体废弃物，年产生量近4亿吨，带来严重的污染以及土地资源和水资源的浪费，其综合利用和资源化具有重大的社会和经济效益。 区别于传统的粉煤灰制砖、水泥、混凝土等低值直接利用技术，本项目自主开发了粉煤灰纤化及纤维应用技术。该技术是将粉煤灰制成直径5～10μm的超细纤维，并将纤维作为重要的原料用于保温、隔热、隔音材料的生产。另外，该纤维还有用于造纸、过滤材料、增强材料等多种用途，属于高附加值的粉煤灰产品。该技术真正实现了粉煤灰的高值资源化利用。 应用该技术的年产?万吨粉煤灰纤维的示范生产装置将于2011年6月份正式试车投产。

设施农业是现代农业重要的生产方式，种植面积已超过570万公顷。由于高度依赖化肥、缺少雨水淋洗和追求高复种指数而导致的次生盐渍化极大的阻碍了设施农业的发展，并且问题日益突出。传统的物理化学修复方法见效慢、效率低，还容易造成二次污染。鉴于微生物修复技术成本低、效率高的优点，本团队根据生态适应性理论，从山东寿光10年以上栽培年限的大棚次生盐渍化土壤中筛选到一株耐盐且能高效降解硝酸盐的巨大芽孢杆菌，它主要通过硝酸盐同化途径转化土壤中多余的硝酸盐，同时还具有产IAA和ACC脱氨酶的能力来促进植物生长。利用高密度发酵结合菌剂高保活干燥成型工艺，研制出了次生盐渍化土壤修复菌剂，并在山东、河南、河北等设施经作进行了推广应用，土壤硝酸盐含量平均降低了50%以上，化肥用量减少了60%，提高蔬菜产量30%以上。

研发采用视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制以实现真空腔体的智能化焊接。为了适合高速处理焊前的对接焊缝图像和处理多种焊缝图像，研发基于区域的焊缝图像处理算法和基于边缘的焊缝图像处理算法。研发根据焊缝图像的特点定义焊缝的位置偏差和角度偏差，在此基础上设计焊缝跟踪控制器。进而，利用视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制，实现智能化焊接。 在设计视觉伺服传感机构的过程中，增强对摄像机取像位置灵活性的控制，并满足摄像机在室内光源和弧光两种光源下取像的需要；首次研究基于区域和边缘的焊缝图像处理算法；首次根据焊缝图像的特点定义焊缝的位置偏差和角度偏差。

本项目经过近4年的中试攻关，首次解决了第三代隔膜在电化学性能与机械强度无法调和的难题，在浙江地坤键新能源科技有限公司实现了产业化，位居国际领先。 本项目拥有4件授权发明专利，还申请了4件发明专利、1件PCT。 发明了第四代无孔隔膜（固态电解质），解决了金属锂枝晶和大电流充放电能力，可大幅度提高电动汽车的安全性能。

       数字化探究实验室由传感器、数据采集器、计算机及配套软件和相应的实验仪器设备构成，集数据测量、采集、处理的智能化系统。对比传统实验室，数字化实验室采用传感器作为采集实验数据的工具，精确度优于传统实验室；具有实验数据自动采集的功能，保证了实验结果的精确度，同时可以轻松解决许多传统实验室无法解决的涉及到连续快速变化的量的各种实验；具有强大的数据处理功能，可以帮助学生轻松的对实验结果进行分析处理，让学生通过探究实验对科学规律进行再发现，使实验教学得到大大的简化，真正体现了新课程改革的核心理念。

    数字化探究实验室由传感器、数据采集器、计算机及配套软件和相应的实验仪器设备构成，集数据测量、采集、处理的智能化系统。对比传统实验室，数字化实验室采用传感器作为采集实验数据的工具，精确度优于传统实验室；具有实验数据自动采集的功能，保证了实验结果的精确度，同时可以轻松解决许多传统实验室无法解决的涉及到连续快速变化的量的各种实验；具有强大的数据处理功能，可以帮助学生轻松的对实验结果进行分析处理，让学生通过探究实验对科学规律进行再发现，使实验教学得到大大的简化，真正体现了新课程改革的核心理念。

序号 名称 型号 规格与性能要求 单位 数量 1 数据采集器 SJ-SJCJQ 具有在线和离线功能。支持多通道采集数据。 个 1 2 南师大分析软件 NJSFDX-V3 具有丰富的数据分析与图形数据处理功能。 个 1 3 声音传感器 SJDIS-1 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：30～130 dB，分辨率：0.1db 个 1 4 温度传感器 SJDIS-2 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 个 1 5 电流传感器 SJDIS-3 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 测量范围2：-1.0A～+1.0A，分辨率：0.001A 个 1 6 光强传感器 SJDIS-4 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：0～15000 lx，分辨率：5 lx 测量范围2：0～1000 lx，分辨率：0.2 lx 个 1 7 位移传感器 SJDIS-5 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0.15～1.5m, 分辨率：0.01m 个 1 8 力传感器 SJDIS-6 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：－50～+50N, 分辨率： 0.01N 测量范围2：－5～+5N, 分辨率： 0.005N 个 2 9 电压传感器 SJDIS-7 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-15V～+15V, 分辨率：0.006V 测量范围2：-6V～+6V, 分辨率：0.003 V 个 1 10 微电流传感器 SJDIS-8 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-10μA～10μA, 分辨率：0.01μA 测量范围2：-1μA～1μA, 分辨率：0.001μA 个 1 11 磁场传感器 SJDIS-9 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围1：-100mT～+100mT, 分辨率：0.02 mT 测量范围2：-10mT～+10mT, 分辨率：0.01 mT 个 1 12 光电门传感器 SJDIS-10 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 使用范围：检测器上升时间/500ns以上检测器下降时间/50ns以下.分辨率：0.01mS 个 1 13 压强传感器 SJDIS-11 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～700Kpa，分辨率：0.02KPa 个 1 14 核幅射传感器 SJDIS-12 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～4096Bq（放射性活度单位），分辨率：1B 个 1 15 常开传感器 SJDIS-24 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～5V，分辨率：0.01V 个 1 16 常闭传感器 SJDIS-25 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：0～5V，分辨率：0.01V 个 1 17 加速度传感器 SJDIS-26 规格：内置锂电，具有LCD显示、数据储存功能，能脱离计算机进行采集、显示、记录数据。与计算机的连接支持两种方式:（1）通过数据采集线直接与计算机USB相连；（2）通过蓝牙与计算机相连。 测量范围：-10g ～+10g，分辨率：0.01g 个 1 18 包装箱 个 1 19 数据连接线 根 2 20 电源 个 1 21 USB连接线 根 1 22 使用指导书 本 1 23 针筒 个 1