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茶叶生产加工一体化信息管理与智能化装备研究
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
在茶园管控方面，取得以下成果：
（1）探明了太阳天顶角、高度角以及太阳光谱中夫琅和费线对于田间光谱采集的影响规律，提出了融合高光谱和深度图像技术的茶树生理信息定量检测方法。其中，茶树氮肥吸收利用检测方法处于国际领先水平；
（2）将共聚焦显微拉曼光谱技术应用于茶炭疽病早期诊断中，可在显症前24h诊断出病害；
（3）研制出茶叶信息的快速高通量远程测量系统及装备，开发了茶园实时监测与精细化管理物联网云服务平台，实现了茶园水肥精准管理和病害防控。
在茶叶加工方面，取得以下成果：
（1）探明了流水线上堆积状茶叶几何形态差异、紧实度对于光谱测量的影响机制，提出了融合图像灰度共生矩阵和指纹光谱特征的品质在线检测新方法；
（2）研制了鲜叶含水率、色素、老嫩度等品质指标的无损快速检测装备，实现了堆积状茶叶品质指标的动态检测；
（3）发明了基于生产线上茶叶原料实时品质信息的加工工艺自适应系统，为茶叶加工智能化奠定了技术基础。
在茶叶生产加工信息管理方法，取得以下成果：
（1）提炼设计出名优绿茶机械炒制的核心作业机构，把扁形名优绿茶加工过程拆分成数道机械炒制流水工序；
（2）探明了扁形名优绿茶机械炒制的关键工艺参数，建立了扁形名优绿茶机械制茶工艺指标数据库和标准；
（3）发明了融合传统工艺与现代化信息集成控制的绿茶数字化连续加工智能控制系统，实现从“凭经验做茶”到“看数字制茶”。
浙江大学
2022-08-15
移动床生物膜集约型纯膜技术集成与智能化控制
项目背景：1.传统污水厂占地指标较高，对于土地资源浪费 严重，建立基于高排放标准的集约型污水处理厂刻不容缓；解决 传统水厂工艺流程长、占地大、工艺段复杂、运行管理难题。2. 通过开发基于移动床生物膜纯膜生化技术，实现技术集成和智能 化集成，形成短流程、少占地、高效率为目标的污水处理全套工 艺。
所需技术需求简要描述：建立基于 MBBR 的纯膜 MBBR 中试， 验证纯膜工艺处理污染物的可行性，给定基于不同出水标准要求 的纯膜 MBBR 工艺的有机物、硝化、反硝化负荷；针对脱落生物 膜的膜水分离问题，优化磁加载沉淀技术，要求耐受冲击、分离 脱落生物膜效果好、运行稳定，给定基于脱落生物膜磁混凝的水 力负荷，优化磁加载沉淀设备满足脱落生物膜粘度高特性；研发 针对全系统的自动化控制系统，并加载人工智能领域算法，实现 水处理全过程自动化控制及智慧化控制。主要技术指标：1）常 规污水水质，达到准 IV 类出水水质时，吨水占地<0.3m2/(m3·d) 或吨水占地为常规工艺的 40%以下；2）常规污水水质，吨水电 耗、药耗、产泥量分别小于 0.6kwh/t、0.2 元/t、0.25kg/t，或 低于同类水质替代工艺消耗的 80%；3）实现全程自动化、智能化控制，系统全过程实现云端控制，实现设备控制智能化连锁调 整，运行人工降低 50%；4）建立示范工程，规模不小于 20000 吨/天，出水达到准 V 或更高排放标准，稳定运行不少于 180 天。
对技术提供方的要求:从事 MBBR 相关研究，且研究成果处于 国内领先水平。
青岛思普润水处理股份有限公司
2021-09-02
面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警系统
新能源高占比发展下传统同步机组与风光新能源机组呈现“此消彼长”趋势，电力平衡面临“保供应、促消纳”的两难局面。因此，迫切需要研究面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警关键技术，保障电网安全可靠供电和新能源最大化消纳，助推碳达峰目标顺利实现。
该成果实现了面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警应用的信息融合、智能告警、动态监视、海量数据阅读、超实时仿真和高性能计算、基于人工智能的电网安全稳定分析、虚拟现实、基于图数据库的人-机交互等功能，为新型电力系统电网调度员提供了一个准确及时掌握电网实时运行态势的分析决策工具，实现调度员对调度计划方案的智能互动决策以及电网风险的实时可视化预警。
该技术实现了传统电网调度模式向智能性电网调度模式转换，可广泛应用于电网、电力公司调度及区域控制中心等机构，在实现电力系统安全可靠运行的同时，促进高比例新能源最大化消纳和保障电力可靠供应。同时，该系统不但可应用于实时运行管理，而且还可应用在规划、交易、营销等新型电力系统生产管理的不同领域。该成果已在四川省电力公司、中国南方电网等30余家单位机构投入使用，产生了良好的经济和社会效益。
图1 基于大数据的电网运行行为识别及可视化显示
图2 多源信息融合的电网环境监测可视化
四川大学
2025-02-11
禽蛋新型加工与副产物利用关键技术创新及产业化
禽蛋蛋白质种类多，在攻克13种功能成分分离纯化的基础上，实现了溶菌酶、卵转铁蛋白等五种蛋白质的联合纯化。采用合适离子强度打开卵粘蛋白与其它蛋清蛋白质的结合，规避了溶菌酶和卵转铁蛋白与卵粘蛋白易结合特点，实现5种成分高提取率与高纯度，同时保持了蛋白质的分子结构与生物活性；操作简便快捷，缩短纯化周期1/3；所用填料支持快流速，适合大规模生产；实现了功能蛋白、剩余蛋清以及环境“三方面”无损害的绿色技术。卵转铁蛋白补铁剂使我国补铁食品由无机铁、有机铁、卟啉铁发展到蛋白铁时代。攻克以水为介质的壳膜高效环保分离技术，避免了媒介对壳、膜有效成分损害及环境二次污染。发明蛋壳钙生物发酵与转化乳酸钙、丙酸钙、柠檬酸钙、乙酸钙的技术方法；突破不溶性胶原蛋白转化成可溶性胶原蛋白等技术难题，开发出碱性蛋白酶酶解鸡蛋壳膜蛋白制备抗氧化肽技术，实现了蛋壳膜资源的高附加值利用。合成所用复合金属氧化物催化剂具有环境友好和重复利用性，并开发出了乳化和油溶性涂膜保鲜剂。
利用禽蛋中丰富的蛋白质开发功能性产品，具有十分广阔的前景。
（注：本项目发布于2019年）
华中农业大学
2021-01-12
功能性耐盐微生物菌剂的开发与产业化应用
微生物菌肥以其改良土壤、增加产量、提高品质且保护环境等特点而受到人们的追捧。但这些菌剂产品主要是单独或添加到低浓度的有机肥中使用的，无法在高养分复合微生物肥料中使用。这不仅增加了施用成本，还因时间差造成两种肥料都不能发挥最大功效。
针对以上问题，本团队对功能性耐盐微生物菌剂的制备关键技术、与常规化肥的整体成型工艺展开了研究。首先开发出了枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等8种功能性耐盐微生物菌剂产品，芽孢率≥98%；并确定了适用于复合肥、有机肥、液体肥的添加工艺，保证菌种在肥料中的高效存活，使有效活菌数符合国标。本技术产品可以有效改善多种连作土壤，抑制有害微生物的繁殖，提高土壤养分的利用。该产品具有很强的实用性价值。
南京工业大学
2021-01-12
自主飞行器平台
机器人研究中心自主研制的自主飞行器平台，用于控制旋翼飞机，实现旋翼飞机的自我控制。目前，市场上现存的自主飞行器平台存在功能单一、移植性差、自我控制不稳定等问题。自主飞行器借助先进的控制理论技术，实现自主飞行器自主起降、悬停、避障等多种功能，在自主飞行器平台市场具有广阔的市场发展前景。 国内外对采用以遥控直升机为基础进行旋翼飞行器的全自主高机动飞行控制的研究必将继续推进，研究成果也会被更广泛应用。我们设计了一套完整的四旋翼自动控制系统。该系统不仅包括控制算法的设计，还包括传感器、控制板等相关硬件平台的实现。
电子科技大学
2021-04-10
智慧水利大数据平台
技术优势
智慧水利大数据平台项目成果包括- -套软件产品“水文与水库大坝安全监测大数据平台”和两类算法，即“水库入库流量预测算法”和“智能水库防洪调度算法”。
1)水文与水库大坝安全监测大数据平台:该平台基于传感器网络采集水库水文信息和大坝的各个核心区域的压力、位移、沉降等信息，基于大数据分析技术和可视化方法，设计实现了一种面向水库大坝安全监测的可视分析软件平台。
2)水库入库流量预测算法:水库入库流量预测是精细化水库调度的基础，现有的基于水文模型的库流量预测方法对流域的适应能力较弱，预测精度难以满足精细化调度的应用需求。该项目基于历史水文数据，采用深度学习技术，对水库的入库流量进行滚动预测。结合智能化的时间序列决策方法，能够实现对水库的智能化管理调度。
3)智能水库防洪调度算法:汛期的水库防洪调度是水库管理中面临的重要问题。该项目针对水库防洪调度中的上下游安全问题建立多目标优化模型，采用计算智能方法对模型求解获得精细化的水库防洪调度方案。与现有工程实践中基于规则的水库防洪调度不同，该方法不依赖于水利专家的经验，能够提供更加精细化的水库防洪调度方案。
智慧水利大数据平台——功能模块图
大坝安全检测指挥中心数据大屏——水库大坝一张图
系统主要功能模块
西安电子科技大学
2021-05-12
抗体药物设计平台算法
简介：
抗体药物是生物制药中复合增长率最高的，2019年全球研究抗体市场规模为34亿美元，预计在预测期内复合年增长率为6.2％。原研药二次改造获得成药性更好的药物分子（bio-better）是抗体和细胞因子药物研发的突破口。人工智能技术广泛应用在靶点筛选、分子进化、临床各阶段研究、产品上市后的活动中。
我们开发的智能抗体设计平台，包括 抗体序列注释分析、抗体翻译后修饰位点的预测、抗原线性表位预测、抗体结构的预测与优化、 抗体-抗原相互作用的预测、抗体分子的设计与改造。高效的完成抗体亲和力成熟、稳定性优化和人源化改造等。
优势：
1、研发成本节约3-5倍，时间节省5倍，筛选成功率提升6倍
2、可以帮助指导、设计实验，减少消耗，加快速度，提高准确率
3、计算方法已经得到了实验从正、反两方面的验证。
图1：深度学习算法预测蛋白质相互作用时界面氨基酸配对:成功率72.1%
图2：计算相互作用得到了实验从正、反两方面的验证
中国人民大学
2021-05-15
石油钻井模拟教学平台
石油钻井模拟教学平台以顶部驱动钻机为制作蓝本，钻井井场模型按1:24比例微缩制作，平台由钻井井场教学平台、压力调节站柜、ZSC-Ⅱ钻井司钻操作台、钻井模拟教学平台控制软件、虚拟仿真系统等组成；适用于大中专院校、职工培训等多层次教学，培养复合型、交叉型人才，它集演示和操作于一体，实现了泥浆大循环、司钻操作、远程监控、动力驱动等模拟功能。
石油钻井模拟教学平台通过虚实结合，搭建实物平台，运用三维软件虚拟仿真表现培训内容，能实不虚，虚实结合，相互补充。在使学员对石油钻井的井场布局、钻机主要部件、井控装备、固控设备及管汇安装进行初步了解的同时，还可通过演示操作来加深学员对钻井六大系统的认识。将高危险高能耗的现场作业通过动画模拟的方式在实验室中实现，使教学安全绿色无污染，节省了现场培训的成本。而且通过动画模拟操作训练，使岗前基础知识的学习更加生动牢固。
演示钻井作业六大系统：
①动力驱动系统：演示为钻机各大系统提供动力的各种设备的布局设置和传输路径等。
②起升系统：演示钻机钻进、起下钻及钻头钻进的过程。
③旋转系统：演示由顶部驱动装置驱动电机的旋转运动带动钻杆旋转钻进的过程。
④循环系统：演示固控设备布局、井控及泥浆循环过程等。
⑤井控系统：演示井控设备的布局及结构组成讲解；
⑥控制系统和监测显示仪表：演示通过司钻操作台的仪表对钻进参数如大钩负载、转速、泵压、地压、钻速等进行测量和记录，并对钻井过程进行控制
虚拟仿真主要训练科目有：
1
司钻台仪表操作
2
顶驱开机操作
3
顶驱钻进操作
4
顶驱起钻操作
5
顶驱下钻操作
6
电动钻机转盘下钻操作
7
电动钻机转盘钻进操作
8
电动钻机起钻操作
9
顶驱钻机倒划眼操作
10
活动解卡操作
11
正常起下钻关井认知训练
12
钻进关井认知训练
13
空井关井认知训练
14
司钻法压井认知训练
15
工程师法压井认知训练
16
边循环边加重法压井认知训练
中国石油大学（华东）
2021-05-28
智能车载视觉服务平台
产品服务:智能车载视觉服务平台以车内场景主导、软件定义、数据驱动为主，利用车内摄像头等设备，获取车内人员多维度感知数据，设计开发多款高感知、强体验的软件应用服务及产品。 随着产品的推广和数据积累，团队会增加车载安全服务如疲劳监测、车内异常行为等功能，最终打造集娱乐和安全于一体智能车载服务平台。 项目优势:平台通过集合人脸识别、表情识别、手势识别等接口，综合判断车内人员的脸部特征和行为状态等信息，这些接口可供其他应用服务调用，实现个性化设置、智能推荐等服务，使车辆真正做到 “感知”人、“理解”人、“服务人”。 市场概况:产品的客户群体主要分为私家车主、汽车生产厂商及网约车企业，政府管理部门三大类。向私家车主售卖“智能车载服务平台”设备和服务，收取软件系统费用及维护更新费实现盈利。通过与汽车生产厂商与网约车企业合作，提供新一代车内安全保障系统，收取方案费用及销售提成等方式实现盈利。与政府管理部门合作，通过开发安全监管平台等措施，实现对网约车车辆的全面监控，发现潜在风险，防患于未然。最终通过获取政府经费支持以及科研合作立项等方式实现盈利。
同济大学
2021-04-10