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过程参数检测与控制
生物过程参数检测与控制系统是过程优化与放大的基础，可以获得反映生理代谢特性以及 过程工程特性的各类参数，同时也是过程优化与放大的具体实施手段。生物过程参数检测与控 制是生物工程学科与计算机、过程控制以及检测仪器仪表等多学科交叉发展的结果，是现代生 物过程工程必备内容之一。 本项目基于生物过程多尺度理论指导，在实验室及工业规模过程中实现多参数检测与控 制。除了常规温度、pH等参数的检测控制外，本项目还可以整合尾气质谱、活菌浓、在线显 微等先进仪表，获得反映菌体生理代谢特性和过程特性的OUR、CER、在线菌浓等在线参数； 同时通过对各种参数进行信息化处理，运用网络数据库技术实现生物过程的系统集成及远程数 据分析和诊断。
华东理工大学
2021-04-11
机电设备早期故障预警与性能变化监控技术
成果提供了智能动力装备全寿命周期监测与性能优化服务支持的系统解决方案，实现了动力装备全寿命周期的有效监测与性能优化维护服务支持。
动力装备全寿命周期监测诊断方面：实现了支持物联网的智能信息采集与管理、全生命周期动态自适应监测、早期非线性故障特征提取。优化重构出综合体现装备运行工况及表现的新参数，提高异常状态辨识的适应性与可靠性，基于运行过程信息反映装备劣化趋势与故障发展规律，来提高故障早期辨识能力。动力装备全生命周期性能优化服务方面：提供了转子全息动平衡快速响应与服务支持、以全息谱为核心的失衡故障确诊、动力装备转子和轴系平衡配重方案优化。
基于物联网和网络化监测诊断将产品监测诊断与运行服务支持有机集成一体，在应用中实现动力装备常见故障诊断准确率达80％以上。
中南大学
2023-03-24
机械关键件 CAE 分析、设计控制技术及其应用
针对目前汽车、机床、航空航天等机械行业关键件的结构强度、加工质量控制的技术需求，基于有限元仿真 CAE 技术提出最佳解决方案，提高生产效率、降低企业成本，通过合理优化结构静动态特性、加工工艺参数等，提升结构部件的稳定性及质量。
上海理工大学
2021-01-12
QFR无创冠心病精准诊断系统
冠心病是全球致死率第一的疾病，我国现有冠心病患者1100万，临床常规检查方法（仅冠脉造影检查）的误诊率高达30%；目前公认的精准冠心病诊断“金标准”为基于一次性使用压力导丝测量的血流储备分数（FFR），但由于FFR技术本身的繁琐和安全问题影响了它的普及，众多冠心病患者没有获得最佳的诊断和治疗。本项目经过十余年的研发与产学研合作，突破了冠心病无创精准诊断的瓶颈，取得了一系列国际上具有独创性的成果。
1.博动医学影像联合上海交通大学创新地发明了基于一种耦合影像三维重建与流体力学计算的定量血流储备分数（QFR）无创冠心病精准诊断系统，在国际上首次实现了无需昂贵一次性耗材、仅采用冠脉造影影像即可无创实时获得血流储备分数进行心肌缺血评估，建立了冠状动脉功能学评估的新标准。
2.本项目已完成多项临床研究，临床研究结果表明，QFR系统提高35%临床诊断准确度，降低80%检查费用，节省90%检查时间，该检查已进入中国、美国、英国、法国等15个国家的50余家医院，开始临床应用，QFR已进入2018年《日本心血管介入治疗规范专家共识》，逐步成为各国的诊疗规范；
3.QFR系统已于2017年5月获国家食药监局特别审批为“创新医疗器械”，且于2017年4月获批欧盟CE认证，成为中国原创、全球创新的医疗器械；
目前该系统已获得14项国内发明专利授权、3项PCT专利授权、8项实用新型专利、软件著作权登记1项。美国心脏病学会期刊（JACC，IF=19.89）等心血管介入领域权威期刊上发表论文23篇。在美国TCT、法国EuroPCR和中国CIT等国际权威学术会议上共开展56场手术转播；临床专家一致认可该技术的临床前景，认为QFR为导管室新工具，有望成为每位冠心病患者诊断的常规检查手段。
美国TCT2017大会手术转播
QFR设备在手术室中应用
QFR设备实机
QFR技术的原理图
上海交通大学
2021-05-11
QFR无创冠心病精准诊断系统
项目成果/简介:冠心病是全球致死率第一的疾病，我国现有冠心病患者1100万，临床常规检查方法（仅冠脉造影检查）的误诊率高达30%；目前公认的精准冠心病诊断“金标准”为基于一次性使用压力导丝测量的血流储备分数（FFR），但由于FFR技术本身的繁琐和安全问题影响了它的普及，众多冠心病患者没有获得最佳的诊断和治疗。本项目经过十余年的研发与产学研合作，突破了冠心病无创精准诊断的瓶颈，取得了一系列国际上具有独创性的成果。1.博动医学影像联合上海交通大学创新地发明了基于一种耦合影像三维重建与流体力学计算的定量血流储备分数（QFR）无创冠心病精准诊断系统，在国际上首次实现了无需昂贵一次性耗材、仅采用冠脉造影影像即可无创实时获得血流储备分数进行心肌缺血评估，建立了冠状动脉功能学评估的新标准。2.本项目已完成多项临床研究，临床研究结果表明，QFR系统提高35%临床诊断准确度，降低80%检查费用，节省90%检查时间，该检查已进入中国、美国、英国、法国等15个国家的50余家医院，开始临床应用，QFR已进入2018年《日本心血管介入治疗规范专家共识》，逐步成为各国的诊疗规范；3.QFR系统已于2017年5月获国家食药监局特别审批为“创新医疗器械”，且于2017年4月获批欧盟CE认证，成为中国原创、全球创新的医疗器械；目前该系统已获得14项国内发明专利授权、3项PCT专利授权、8项实用新型专利、软件著作权登记1项。美国心脏病学会期刊（JACC，IF=19.89）等心血管介入领域权威期刊上发表论文23篇。在美国TCT、法国EuroPCR和中国CIT等国际权威学术会议上共开展56场手术转播；临床专家一致认可该技术的临床前景，认为QFR为导管室新工具，有望成为每位冠心病患者诊断的常规检查手段。美国TCT2017大会手术转播QFR设备在手术室中应用QFR设备实机QFR技术的原理图知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目
上海交通大学
2021-04-10
基于网络的大机组远程诊断系统
冶金、石化、电力行业是国家重要的基础产业，行业中大型关键设备的运行状态直接关系到企业的生产能力和经济效益，对其早期故障的准确定位故障部位及成因有着重要的意义。目前，对大机组典型常见故障的诊断已经比较成熟。但对于疑难故障，要迅速对其故障原因和部位进行确诊，还存在一定的难度，最主要的原因是诊断人员专业技术水平限制，专家数量较少。因此对关键机组实行网络远程诊断，充分发挥国内及行业内具有实力的知名诊断专家的知识和经验，对于提高诊断准确率和快捷性具有显著的作用。 本系统在大机组监测诊断网络系统的基础上，重点解决准确快捷定位疑难故障的问题，充分利用Internet/Intranet资源，实现机组远程（异地）状态监测和故障诊断。对于疑难故障，进行网上专家会诊，充分利用领域专家知识和经验，提高诊断准确率和快捷性；同时便于有关管理人员随时、随地了解关键机组运行状况，为生产、维修决策提供科学依据，确保设备安全、高效运行。系统基于用户驱动模式（匿名用户、注册用户、远程专家、管理员），充分利用视频、音频、电子白板、WAP、手机短信、EMAIL、网络会诊室等多种信息交互方式，构建了“用户-专家-管理员”的交互诊断平台，实现专家知识共享、诊断资源共享 本系统集成多种通讯协议，实现了“现场级-企业级-远程级”的三层体系结构，在不改变原有前端采集系统的前提下，跨平台实现对现场的机组、设备、测点进行监测，如图2所示。在客户端的信号处理方面，除常规的棒图显示、简图显示、波形分析、频谱分析、轴心位置分析、轴心轨迹分析等方法以外，还具有全息谱分析、Wigner分布、小波分析、奇异谱降噪、局部投影降噪、多种综合趋势分析等最新的分析手段，可以对测得的信号提供非常完备的分析功能。 系统中“诊断中心”的诊断流程如图1。系统具有“诊断实例”库和“典型案例”库，实现了案例的多种方式查询，以积累诊断专家的诊断思路及诊断规则等。其中“自助诊断”功能，用户可根据系统提取的各种特征信息，参考诊断实例和典型案例进行自主分析和诊断，实现数据的共建共享。
北京科技大学
2021-04-13
城市路网评价诊断及预测预警系统
北京工业大学
2021-04-14
新冠肺炎肺部感染辅助诊断系统
按照《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第五版修正版）》，湖北省增加了“临床诊断病例”分类，对疑似病例具有肺炎影像学特征者，确定为临床诊断病例，以便患者能及早按照确诊病例相关要求接受规范治疗，进一步提高救治成功率。因此，对患者的影像学分析在确定“临床诊断病例”上就具有极为重要的意义。
根据国家指南这一重要变化，西安交通大学第一附属医院影像学郭佑民团队，在前期承担国家卫健委重大行业专项《基于“数字肺”的呼吸系统疾病评价体系与诊断标准研究》基础上，针对新冠肺炎肺部影像学特点与医学成像技术公司合作，第一时间研发了新冠肺炎肺部感染辅助诊断系统，实现了对新冠肺炎感染者肺内病变部位快速检出、定量评价病变范围和病变演变过程评估
CT扫描是新冠肺炎诊断的重要环节，已成为确定“临床诊断病例”的重要标准。但是在影像诊断过程中，每位患者的CT检查多达几百幅甚至上千幅图像，单靠影像诊断医师从庞杂的图像特征中筛选出新冠肺炎所具有的特征，不仅要求医师具备肺炎诊断与鉴别诊断的经验，还需要相当的观察时间，严重影响病例筛查的效率。
同一患者3次检查结果对比，红色区域为病变，相比较病变体积逐渐缩小，提示病情好转。
同一患者3次检查结果对比，红色区域范围增大，数目增多，提示病变进展，同时还能观测到病变密度的变化。
图为同一患者4次检查结果对比，图中红色区域体积逐渐增大，提示病情进展。
郭佑民教授团队利用AI技术为新冠肺炎的影像诊断“赋能”。依托专家训练，人工智能结合传统的计算机视觉技术，对新冠肺炎患者肺部病变区域进行分割、计算，可以同时获取病变区域的体积、密度、磨玻璃成分等定量参数，尤其是对于患者随访的数据，可以实时进行图相配准，精准定位病灶位置、大小，方便比较病变的消长。
通过临床试验发现，该系统能够辅助临床医生对新冠肺炎进行快速诊断，并能提供智能诊断报告，适应阻断疫情扩散蔓延的公共卫生紧急应对要求，具有很好的临床应用效果。该系统已在包括华中科技大学协和医院等多家医院部署，为了鼎力支持抗“疫”一线，新冠肺炎辅助诊断系统将开放全国同行免费使用。
西安交通大学
2021-04-11
水泵叶片设计方法及系统
本发明实施例提供一种水泵叶片设计方法及系统，该方法包括：根据叶片的轴面投影图及载荷分布曲线，计算获得木模图上的前盖板流线及后盖板流线；在木模图中，测量每条轴面截线与前盖板流线的交点对应的第一半径值以及每条轴面截线与后盖板流线的交点对应的第二半径值；在轴面投影图中，根据第一半径值确定轴面截线在前盖板曲线上的第一边界点以及根据第二半径值确定轴面截线在后盖板曲线上的第二边界点；在轴面投影图中，基于设定的轴面截线变化规律，分别连接每个第一边界点及对应的第二边界点，获得光滑的轴面截线。本发明实施例通过对轴面截线进行有规律的光顺处理，消除了反问题设计过程中因给定的流场分布不合理造成叶片表面扭曲问题。
中国农业大学
2021-04-11
齿轮动态性能优化设计系统
广泛应用于汽车等行业中的高速重载螺旋锥齿轮，由于其设计、制造与检测技术特别复杂，国内外对其动态性能的研究还不够充分。由于螺旋锥齿轮齿形复杂，经热处理与研磨后，齿面误差很大（达几十微米），是影响振动噪音的一个重要因素。本研究项目重点考虑到齿面形状与制造误差、以及齿面弹性变形等的影响，把齿面加载接触分析与周向振动模型结合起来，研究由轮齿的时变啮合刚度、轴系类刚度、齿面制造误差、安装误差而引起的齿轮内部激振机制，进而归纳为能预报齿轮振动大小的振动激振力的指标值。在设计阶段，可以应用本研究成果，为设计出低振动噪音的最佳齿面（最佳机床设定参数）提供理论基础。在制造过程中，能够对其振动激振力进行及时智能预报，并利用齿面测量仪对齿面精度进行控制，可以制造出低振动噪音的螺旋锥齿轮。 该成果功能： 可以进行理论齿面与有误差齿面的TCA与LTCA、齿面闪温分布、齿面接触线载荷分布、齿面接触应力分布、任一接触瞬时的齿根弯曲应力分布、振动激振力大小指标值。 适合于成形法、螺旋成形法与展成法加工的锥齿轮,也适合于渐开线齿轮。 该成果已经应用于日本与国内多家螺旋锥齿轮公司、渐开线齿轮公司与齿面测量仪公司。
上海理工大学
2021-04-11