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跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
华中科技大学
2023-05-12
跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
一种高速铁路结构物沉降监测装置及监测方法
本成果2011年获得国家发明专利授权。该发明涉及一种高速铁路结构物沉降监测装置及一种可以实现无线远程自动化测量沉降的监测方法。解决了精确监测结构物的沉降变形问题。
西南交通大学
2016-06-27
一种 TBM 滚刀磨损在线实时监测装置及监测方法
本发明公开了一种 TBM 滚刀磨损在线实时监测装置及监测方法，其装置包括刀座、设于刀座上的 滚刀、数据采集模块和计算机，所述数据采集模块包括置于刀座内的磁敏 Z 元件和永磁体、定值电阻和 单片机处理器，所述磁敏 Z 元件、定值电阻和单片机处理器组成数据采集回路，当永磁体的磁场由于滚 刀磨损而发生变化时，会引起磁敏 Z 元件阻值变化，定值电阻两端电压也改变；单片机处理器测得定值 电阻两端电压并通过无线发射模块发送给计算机，并由计算机根据电压与磨损
武汉大学
2021-04-14
基于无线传感器网络的分布式温湿度监测系统
本系统致力于无线传感器网络理论、方法和技术在分布式温度监测方面的应用，自主设计并研制了基于无线传感器网络的分布式温度监测系统。本系统可用于粮情监测、桥梁和建筑物健康状态诊断等场合。/line项目产品构建了由具有一线式多温度测量点的无线传感器网络节点、网络基站和监控终端等所组成。无线传感器网络节点的多温度和湿度采集点按国家相关行业的规范要求分布在相关监测区域中。系统的实时性高、稳定可靠、扩展性强、成本低、安装维护方便。系统监测终端人机操作界面采用层次结构、数据及状态显示多样、调用和查询及管理方便、直观。
东南大学
2021-04-10
一种起重机在线监测与故障诊断系统
本发明公开了一种起重机在线监测与故障诊断系统，包括：信号拾取子系统，用于获取起重机运行过程中的多种状态信息；数据采集子系统，用于采集信号拾取子系统获取的信息并进行预处理后输出；现场监测与报警子系统，用于对数据采集子系统输出的信息进行分析处理，进行在线监测和故障报警；无线通信子系统，实现起重机的定位，并传输输入到现场监测与报警子系统中的数据；远程监测与诊断子系统，用于接收无线通信子系统传输的数据并进行分析处理，以在远程进行在线监测、故障报警、故障诊断和趋势分析。本发明具有在线监测、提前预警和报警、分析和诊断、无线通信远程监测等功能，可以为起重机的安全运行提供可靠的依据，避免或减少出现安全事故。
华中科技大学
2021-04-11
建筑工程结构裂纹状态监测方法及应用该方法的检测系统
本发明涉及一种园林滤池污水处理设施构建方法，主要结构包括池体、浅水槽、深水槽。池体内自下而上包括填料层、隔离层、透水砖步道层和树木层，并布有穿孔透气竖管。依据污水水质、水量和处理工艺要求，利用浅水槽、深水槽设计特点形成上向或下向流式的潜流流态。树木为耐水湿乡土园林乔、灌木，其根系位于填料层。本发明利用土地规划的绿地，结合园林树木的净化作用而构建，不另占或少占用土地，受气候影响小，持续性效果好，无二次污染，易维护且费用低。能广泛应用于村镇、小区、企事业单位、单体建筑的生活污水，以及畜禽养殖场等废水的分散达标处理，减轻市政污水处理压力，实现污水处理与资源化利用、环境美化和木材生产为一体的功能目标。
天津城建大学
2021-04-11
实时智能监测与故障诊断专家系统的研究与开发
在DCS与实时信息集成系统的基础上，实时智能故障诊断与专家系统充分利用网络技术、计算机技术、控制技术、通讯技术以及人工智能技术将分散的DCS系统进行集成，实现信息管理的智能化。实时智能故障诊断与专家系统实现从已有的DCS通讯网络获得数据，进行高一层次的综合和处理，进行监督、诊断和预报。主要内容：通讯网关：DCS数据高速公路和IFDES通过网关交换数据和信息。数据处理：从DCS、PLC和传感器送来的数据进行预处理，如数据工程化，数据转换和压缩。知识库：存放专家知识，用于工况监督、故障诊断、事故预报、提供在线操作指导；采用多种智能处理方法及软测量技术用于炼油生产过程的专家系统知识库的构建。推理系统：集成了前向推理机和反向推理机等，操作经验和事故教训将用于指导问题的解决。多媒体显示及操作手册的开发。与综合自动化平台集成。技术优势：1、 系统驱动器和数据处理器2、 数据库和服务器3、 IFDES专家系统4、 超媒体显示系统5、 IFDES与实时数据库接口的实现位号显示与趋势图模块 应用实例：已在炼油厂加氢裂解装置、烯烃厂锅炉装置等现场成功投运 投资规模及设备需求： 硬件环境（机型及CPU、内存、硬盘容量）：机型：运行Microsoft Windows操作系统；CPU: Intel 1.3GHz 及以上；内存：512M及以上；硬盘：80G及以上。 软件环境（操作系统、支持软件的名称及版本号）：操作系统：Microsoft Windows2000及以上版本；Web服务器：Microsoft IIS；数据库：Oracle 8.0以上；开发工具：Microsoft .Net Framework 1.1。实时智能监测与故障诊断专家系统软件（IFDES） 经济效益分析：本系统采用一系列先进的技术与开发集成手段。系统设计合理，使用方便，人机界面友好、开发周期短、扩充与二次开发便捷。性能价格比较高。它是低成本推广应用计算机及新技术的一次成功的尝试。使管理操作人员加强了工艺管理，及时捕捉到了装置运行过程中的事故隐患，确保了整个装置始终能处于高负荷、长周期稳定运行。使企业在最经济的成本下，产生最大的效益，减少事故的发生、原材的浪费与对环境的污染。经济与社会效益显著。
南京工业大学
2021-04-13
基于传感器实时监测网络的地铁火灾逃生系统及方法
本发明提供了一种基于传感器实时监测网络的地铁火灾逃生系统及方法，包括监测装置、控制中心、带 惯性导航系统和无线传输系统的移动终端和 AP 集群，监测装置、控制中心、移动终端通过 AP 集群组成的 WIFI 网络进行数据交互；监测装置进一步包括火情监测装置和人流量统计装置，其中，火情监测装置监测 范围覆盖整个地铁站，主要用于监测地铁站内是否发生火情；人流量检测装置监测范围覆盖地铁站的进站口、 出站口、楼梯、拐角等乘客必经处，用于统计人流量进而判断
武汉大学
2021-04-14
一种电子辐照加速器的电压故障监测系统及方法
本发明公开了一种电子辐照加速器的电压故障监测系统及方法， 包括用于分别测量 n 个待测点电压的 n 个电压检测器、通信节点网络 和数据库；所述通信节点网络由 n 个通信节点单元和一个网络接入点 单元构成星型拓扑结构，n 个通信节点单元通过无线通信的方式与所 述网络接入点单元连接；所述网络接入点单元通过网线与所述数据库 连接；n 个电压检测器的输入端分别用于连接加速器中 n 个电压待测 点，采集待测点的电压，n 个电压检测器的输出端分别与 n 个通信节 点单元连接；根据数据库中的数据以及预先设定的故障
华中科技大学
2021-04-14