本实验室在2003年SARS期间，就建立了一整套从空气中收集病原体到快速检测的技术手段（如空气微量物质收集仪、高通量基因芯片、AG系列高通量基因测序仪、国产化的桑格原理测序仪、微流控系统等）。现提出研制空气中病原体连续监测系统，实现连续无间断的样品采集及基因分析，并可与如火车站、机场身份识别体系进行结合。可实现经过的每一位人员的样品采集和即时分析，在适当的延时后连续提供结果，并与身份识别系统数据耦合，为呼吸道传染病提供前置预警。真正实现习近平总书记提出的把生物安全纳入国家安全体系，健全国家公共卫生应急管理体系，提高应对突必重大公共卫生事件的能力水平。

需求名称：荔枝长势监测大数据系统开发 悬赏金额：30万元 发榜企业：广州市荔鼎生态农业开发有限公司 需求领域：果树、软件开发、农业信息、物联网技术 产业集群：现代农业与食品产业集群 技术关键词：荔枝长势监测、大数据系统、物联网、智慧农业

成果简介： （1）主要功能和应用领域 本成果面向环境与灾害监测预警需求，可在地形复杂、通信条件受限、运营维护困难的复杂环境下，建立监测预警信息传输系统，实现监测预警工作的持续、可靠运行，解决现有监测预警网络中的覆盖面受限、长期持续监测难度高、信息传输可靠性低等问题。 本成果可应用于自然灾害监测预警与应急处理、各种类型的环境监测等领域。 （2）特色及先进性 基于三大核心（新型组网架构、高效节能机制、可靠传输保障）机制，设计八项创新技术。提出了基于监测事件预测的节能机制和能量均衡消耗机制，设计了支持中继转发、双信道汇聚式接入的组网架构，研发了集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的滑坡泥石流监测预警可靠传输技术，提升了监测预警网络的稳定性和可靠性。 本成果申请国家发明专利10余项，除正在受理部分，目前已获得国家发明专利授权8项。 （3）技术指标 本成果已示范应用于龙门山地震带小流域滑坡泥石流灾害监测预警技术研究与示范系统。根据示范系统运行效果，本成果与灾害监测传统方式技术参数相比，可达到如下技术指标： ？ 丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； ？ 视频和图像传输实时性可提高约1/3； ？ 传感节点能耗10%-50%，监测系统有效工作时间延长20-30%； ？ 网络故障对监测预警影响极大降低，网络故障带来的数据时延趋向于0。 （4）解决问题与实施效果 当前问题 解决方案与效果 技术状态 监测点部署受限于区域通信条件 中继转发技术： 采用中继转发技术，可在无信号覆盖区域建设监测点，通过中继转发技术将监测数据转移到具备GPRS/3G/卫星信号的位置。 示范系统应用 监测点的信息传输存在数据丢失、甚至意外中断的风险 集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的传输保障技术： （1）研发低开销、高能效自动重传技术，恢复丢失数据，较传统方式的丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； （2）研发视频与图像自适应传输方法，提高视频、图像传输效率与可靠性，在网络信号较差时，视频和图像传输实时性可提高约1/3； （3）设计机会通信技术，传输网络中断处监测节点的数据，在邻近节点可替代传输时，可实现网络中断带来的时延效应趋于0。 授权专利2件 示范系统应用 监测点持续工作能力受到能量供应的约束 基于监测事件预测和能量均衡消耗的节能机制： （1）研发基于监测事件预测的休眠机制，降低传感节点能耗10%-50%； （2）研发能量均衡消耗方法，监测设备有效工作时间延长24.3%。 授权专利5件 示范系统应用 监测预警系统存在故障或破坏的问题 双信道、汇聚式接入的组网架构： （1）设计双信道、汇聚式接入的组网架构，支持系统部分故障时的网络自愈能力，保障监测数据传输不中断； （2）所设计组网架构下的设备可互相自动查询工作状态，设备故障可由其邻居设备主动上报，同时保留的传统设备状态查询方式，提高及时发现失效设备的能力。 授权专利2件 示范系统应用

项目研究的背景及用途：该系统可以广泛的用于工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区的电能量自动计量及电费结算。另外，可不增加设备，不增加经费，通过信息资源的再挖掘，实现负荷的实时监测和管理。可大大提高这类用户单位用电管理水平和合理调配电力资源，达到节能增效的目的。 系统主要功能：对现场进行实时监测、记录;按用电时段和用电种类进行分类计量、结算;分户结算;生成各类电度、电费报表曲线;监测变电站负荷变化;变电站设备档案管理;系统变更;实时故障诊断、报警功能、故障查询;事务日志的记录、查询;网络安全授权管理;系统备份、恢复;交互性多媒体人机界面;C/S、B/S集成的网络功能。 技术原理及流程：本系统是基于 Windows NT 操作系统平台、SQL Server作为数据库、VB 作为系统开发工具，实现对电能量实时监测、电费的分类分时段结算及电力负荷的实时监测与管理。它是由微机服务器(上位机)和智能抄表器(下位机)组成的 DCS 系统。该系统具有通用化、模块化和网络化的技术特点。 成果水平及主要技术指标:由天津市科委组织召开了“智能电能量实时监测与结算系统”成果鉴定会 该系统采用了多项高新技术，功能丰富，达到同类系统国际先进水平。该项目获天津市科技进步三等奖。 市场分析及效益预测：智能电能量实时监测与结算系统”具有通用化、模块化、网络化的技术特点，有着很好的可扩充性和可移植性。为此，有着广阔的推广和应用前景。 该系统可适用于新建工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区，也可适用于老工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区的改造。达到“科学管理，有偿使用”的管理模式及成本核算。该项目推广，对合理利用能源、节能增效，将获得很大的经济和社会效益。 

成果与项目的背景及主要用途： 我国智能电网建设中电力传输应对突发灾难导致大面积停电的手段匮乏，高压输电线路常常由于洪水冲刷、线路覆冰、线路周围建筑施工等各种因素遭受不同程度的影响和破坏，带来了巨大的经济损失。在长期无线网络研究的基础上根据高压输电线路的布局和监测参数的特点，设计了一种层次型异构无线传感器网络，克服了传统的基于移动通信网络监控系统带宽低、代价高、可扩展性差等缺点，实现了全参数高压输电线路在线监测网络系统。该系统可广泛应用于高压输电线路的在线监控中，对应对突发灾难、重要线路实时监控、智能电网等应用需求提供有效手段，对提高电网智能化程度，保障电网稳定运行具有重大意义。尤其适合中国穿越偏远地区的高压输电线路的在线监测。 技术原理与工艺流程简介： 该系统在国际上首次将异构无线传感器网络成功应用到高压输电线路在线监控中，开创了无线传感器网络新的应用领域，该技术方案直接影响了国家电网高压输电线路在线监测相关标准的制定。该系统已经在天津市某 220KV 高压输电线路上得到示范应用。本网络系统采用两层架构，底层是基于 IEEE 802.15.4 的 Zigbee 网络，负责图像和标量数据的采集；骨干网为基于 IEEE 802.11 的多跳自组织网络，负责数据的远距离可靠传输。具有可靠性高、可扩展性强、运行费用低等特点。技术优势： (1) 抗毁性强。不依赖于任何预先部署的移动通信网络，完全依靠自身的自组织功能。某个（几个）杆塔的倒塌不影响其它杆塔的数据采集。 (2) 多参数、全方位监控，可扩展性强。可随时增加和扩充各种类型的监测设备，包括图片和视频。 (3) 监控网络通信带宽高，可支持实时视频和高清晰图片传输。 (4) 使用清洁能源（太阳能，电磁能）供电，解决了野外通信设备的供电问题。 (5) 一次性投资，安装方便，维护量小，并且没有高额通信费用。 应用领域：高压输电线路 技术转化条件：技术改造。整套系统费用为 120 万。 合作方式及条件：根据具体情况面议

成果与项目的背景及主要用途： 随着环境监测技术和管理需求的不断发展，海洋环境监测已经逐步从费时费力的现场观测往自动在线连续监测的方向发展，我国海洋环境的在线自动监测系统也不断得到管理部门的重视和认可。与此同时，由于海洋环境水质评价自身的缺陷以及污染物的不断增加，海洋和环境管理对于环境评价也由原来的水质评价往生态系统健康等环境综合评价方向发展。 技术简介： 本技术已应用于国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站“浮标配套及管理系统”项目，在河北省秦皇岛海域投放了 3 个海洋自动监测浮标，在秦皇岛北戴河浴场的海洋环境保障工作中发挥了重要的监测预警作用。通过浮标监测与实时无线传输预警系统联合监测水质数据保障入海排污口污染物达标排放，该系统可推广至近海、河流、水库、水源地等各排污口监测保障水环境安全。 应用领域： 针对不同的水环境研发相应的自动监测与预警系统，主要可应用于水质污染物监测（海水、地表水、废水、饮用水）、赤潮灾害预警、海上石油泄漏及钻井施工安全等领域。

虚拟设计与仿真、信息技术与机械工程的结合，是 21 世纪工程领域的重要发展方向 与战略制高点。机械工业发展水平的最重要标志是机型的自主开发、设计与制造能力。 实际工程应用对仿真环境提出的挑战，虚拟设计和仿真对计算机性能的要求十分苛刻。 一个典型的机械产品的装配有成千上万个零件装配，一个机械性能的仿真更需要进行几 十个工况每次若干小时的大量计算和接近实时的渲染。通过产品结构动态特性等全方位 的分析仿真，可实现面向实际产品原理、结构和性能的设计、分析、模拟和评测。运用 新技术，配合国家重大工程建设，完成了重大机械设备和施工装备的开发。如节段施工 架桥机；900t 运梁车、提梁机机电液一体化整机开发；大型开闭式屋顶建筑机械及控制 成套技术等。 技术指标 帮助提高创新产品研发的研发能力。提供大型机电液一体化机械装备全套技 术或开发 

数字化控制（NC）是当今机电控制技术发展的主流，是电力电子技术与运动控制学科中的一项重要技术。本项目设计了一种基于ARM?微控制器和uC/OS-Ⅱ实时操作系统的万能材料试验机测控系统软硬件开发方案。关键技术：伺服控制系统需满足其控制精度的要求，因此对AD转换精度，位移监测精度上都有较高要求，同时实现控制系统的PID闭环调节控制；借助于实时操作系统来提高系统的实时性。关键技术路线：根据市场需求确定系统所需实现的功能，将功能模块化，之后根据功能结构划分硬件结构与技术难点的分析，硬件电路制作，软件编写，上机调试，再根据调试结果对硬件电路以及软件部分进行必要的改进。本系统所选控制器保持了强大了外设和快速中断处理能力，处理器采用Philips公司的LPC2214（ARM?）。LPC2214是一种基于支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM?TDMI-STMCPU的微控制器，带有256KB嵌入的高速Flash存储器和16KB的RAM。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。因此能方便的设计出高性能的控制系统，使得开发周期短，成本低，体积小。对系统而言不仅简化电路设计结构，同时使得系统具有抗干扰强，可靠性高的特点。

简易型手动卧式拉力机，控制器选用ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU）精简指令集高速8位AVR单片机。它可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域，一般分为 ATtiny系列、AT90S系列、ATmega系列，产品类型多。与其他类型单片机相比，具有指令执行速度快，在线编程技术ISP，并可对其反复擦写?万次以上等；与此同时，支持 AVR开发软件多，操作方便性价比高，在机电系统控制应用中有很广泛的前景。关键技术：I?C通信与AD转换精度，系统通过C8051F350采集力传感器的电压信号，通过其内部自带的??位AD转换模块将电压值转换为数字信号后发送给AVR控制芯片；如何更好的保证AD转换的精度要求系统对力值采集的硬件电路部分有合理的设计。关键技术路线：根据市场需求确定系统所需实现的功能，将功能模块化，之后根据功能结构划分硬件结构与技术难点的分析，硬件电路制作，软件编写，上机调试，再根据调试结果对硬件电路以及软件部分进行必要的改进。本系统结构简单，开发周期短，成本低，体积小，抗干扰强，可靠性高的特点同时又能满足一定的精度要求。

快速，实时性强，可靠性高已成为现代机电控制系统的主要研究对象，其主要依赖于数字控制系统的发展，因而数字化控制（NC）是当今机电控制技术发展的主流，是电力电子技术与运动控制学科中的一项重要技术，而DSP已成为这项技术的核心。DSP芯片，也称为数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。TMS320系列是DSP大家族中的一个分支，其中包括：定点、浮点、多处理器DSP和定点DSP控制器。TMS320系列DSP的体系结构专为实时信号处理而设计，该系列DSP控制器将实时处理能力和控制器外设功能集于一身，具有快速、复杂和灵活的中断处理，丰富的数字和模拟外设，电源管理等功能，为控制系统应用提供了一个理想的解决方案，以伺服冲床控制系统为例。本系统将借助于RCP设计理念解决控制器设计的瓶颈问题（如图a/b所示），它将控制算法设计、软硬件设计集成在一起，使设计人员在实际产品生产之前，直接可以看到仿真结果，并通过快速迭代对设计进行修改以达到所要求的最佳控制效果。并且RCP设计方法具有代码的自动转换功能，设计者只需要根据所用的控制理论在MATLAB/SIMULINK环境中设计好控制模块框图，选择好编译器，就可以直接把控制模块自动的转换为可执行的源代码，移植到DSP中。因此RCP设计方法可以大大的缩短产品的开发周期，降低成本，提高生产效率。关键技术路线：根据市场需求确定系统所需实现的功能，将功能模块化，之后根据功能结构划分硬件结构与技术难点的分析，硬件电路制作，软件编写，上机调试，再根据调试结果对硬件电路以及软件部分进行必要的改进。本系统所选控制器保持了强大了外设和快速中断处理能力，同时融合了先进的高速数字信号处理功能，并借助于RCP的设计理念，因此能方便的设计出高性能的控制系统，使得开发周期短，成本低，体积小。对系统而言不仅简化电路设计结构，同时使得系统具有抗干扰强，可靠性高的特点。