本项目采用检测、诊断、控制、优化等技术，研发成功集工艺、设备、控制及软件于一体的智能发酵罐装置与系统，包括 20L—1000L 系列全自动发酵罐和 中试线、大型发酵车间 DCS 分布控制系统及软件等。发酵过程智能装置采用嵌入 式计算模块为内核结构，软硬件紧密结合，依据发酵工艺特点，融合数字化检测 与控制、监测诊断、过程优化、发酵专家经验等技术，具有高可靠性、灵活性和 可扩展性，以液晶触摸屏来集中显示和设定各种发酵参数，操作简便，可方便地 实现与上位计算机的通信，构成分布式控制系统，也可直接连接 Internet，实现 远程监控。发酵过程分布式控制系统，采用工程师站+控制站的 DCS 或 FCS 结构， 发酵过程智能装置、PLC 或智能仪表均可作为控制站，工程师站完成数据保存、 显示、故障检测与诊断、以及优化调度等功能。主要技术性能指标如下： 1) 具有自动在位清洗、自动原位灭菌, 清晰的大视镜观测孔，多样可靠的 接种方式； 2) 测量和控制参数包括温度、DO、pH、空气流量、压力、转速、称重、泡 沫、多路流加等； 3) pH 分段设置和控制，控制精度+-0.1； 4) 温度分段设置和控制，控制精度+-0.2； 5) 溶解氧分段设置和控制，控制精度+-2%； 6) 空气流量分段和控制，控制精度+-0.1； 7) 历史数据存储和管理、曲线显示和分析、工艺参数的设定、输出打印、 远程传输、安全密码设置等； 8) 离线采样录入接口； 9) 多种在线分析仪接口：底物和产物浓度分析仪、称重、在线尾气分析仪、 近红外光谱、活细胞检测等仪表的接口； 10) 提供多种软件模块：故障检测与诊断模块、底物和产物浓度的智能控制 模块、智能流加模块、基于离线采样和在线采样的多采样率的数据分析模块等。 

研究内容 ：本研究根据共注成型过程的特点，首次在综合考虑粘性包 围和界面不稳定及其相互作用影响基础上， 建立了多因素相互作用的全三 维非稳态非等温共注成型充模流动的理论模型及其相适应的稳定快速收 敛的数值算法。该算法采用罚函数法，以及速度场分析、温度场分析和流 体体积分数分析相分离等方法来降低对计算机的 CPU 和存储能力的需求。 而通过 SUPG 法、罚函数法等实现有限元数值分析的稳定性。并基于罚函

项目团队遵循“道法自然”，通过原理、装备和应用创新，开发了模拟“龙卷风”技术及系列装备，开创了过程强化新模式。 。已在烟气超低排放，水体高效增氧、降尘抑烟、消防灭火、施肥喷药、替代机械搅拌等领域成功应用，性价比优势显著。该发明已通过权威部门检测和成果鉴定, 获得多项专利,是国际领先的原创技术，可助力“碧水蓝天”工程。本项目团独创了充分利用体系自生能和有效能模拟"龙卷风"的“刮风下雨”式的过程强化模式。通过“因势利导”旋转雾化喷头设计，将一直被忽视的传动动能高效地转化为转动能和充分雾化的表面能，有效避免了动能损失，实现了大范围、长距离充分雾化分散，显著提升了过程强化效果。新型旋转喷头可借助流体对外喷射时的反作用力和小阻力优势，产生高速旋转，在液体或空气中旋转速度每分钟可达数百次到数千次不等，高速旋转的气流或液流不但可以带动周边气体或液体旋转，而且可促进分散流体与介质的摩擦，强化雾化或分散效果。大流量射流旋转喷头可以克服现有喷头容易阻塞、雾化面积小、分布不均，雾化效果差等弊端，实现长距离、宽范围、大流量充分雾化和大面积覆盖，使水雾在径向和环向分布更为均匀。每立方米的液体可雾化成粒径60μm左右的液体颗粒，表面积达到105 /m2。借助气体自身的动能、多喷头旋转产生的动能和体积收缩产生的有效能共同形成合力，可促使流体更强、更快、作用范围更大的定向旋流运动，产生类似“龙卷风“的快速旋流效果，并沿塔体螺旋上升，从整体向上运动方向改变为螺旋上升运动，旋转喷头起到了形成负压、促进旋流“风眼”形成的作用，可以更好地使物系的自身能量转化为有效能量，强化过程混合，实现高效节能。在特定的装备和实际体系中诱发产生强烈旋流，能够很好破解各种实际体系传质传热效率难提高和实施成本高的问题。目前已经成功开发能耗极小的成套高效节能装备系统，开辟了低实施成本和高效率传热、传质、传递的过程强化新途径，应用领域广泛。

针对远离陆地、供电通信困难的海洋牧场监测需求，设计开发了一套基于海洋浮台的海洋牧场智能监测网系统，也可扩展应用于海洋平台、养殖工船等载体。整个系统由水下自动观测子系统、海气界面观测子系统、能源供应系统、无线通信系统、大数据智能处理系统组成。在监测海域布放的1个海上监测浮台基础上，将能源供应子系统（最大功率600W）和无线通信子系统（最大带宽50M）布放于浮台上，实现观测网设备的供电和双向通信。设备布放于浮台下的海底，可通过数据采集器实现水下自由组网观测，观测距离从几十到上千米。浮台上通过增加无线通信设备与海上作业平台连接，实现数据实时回传至岸基基站。

北航开发的电磁环境自动监测系统结合GIS地理信息电子地图，建立电磁环境资源数据库，可以对电磁环境分析评估，最终实现对电磁环境资源的监测、规划和管理。本系统具有完全自主知识产权，对合理利用电磁资源，发展经济和提高环境质量，建设绿色社会等都将具有重要的经济效益和社会效益。 1、通信网设计方面，在分析现有的网络系统或进行组网设计时，可以指出移动通信运营商所关心的信号盲区、接收信号强度不好的地区； 2、频谱管理方面，可为无线电管理和环保部门对重要地点如雷达站、机场、火车站、医院、化工厂等的电磁环境进行实际测量、分析、处理与管理提供方便，可帮助发现非法设台、擅自增大功率及互调干扰等情况，以排查存在干扰隐患的频率和台站； 3、在城市居民电磁环境评估方面，采用“城市居民(公众)暴露值”来衡量的，可利用系统的电磁环境评估模块，建立传播预测模型，进行城市人口暴露值的预测评估； 4、在无线通讯空间通道保护方面，可以利用地理信息系统（GIS）的建筑物布局、建筑物特征数据库，结合无线电发射设备数据库中微波站数据，对无线通讯的空间通道进行保护。目前，该技术已达到小批量样机生产的实用要求。

本系统通过嵌入压电陶瓷传感器的睡枕感知人在睡眠时的信号，经过 一系列处理获取使用者的呼吸、心率和体动三种生理信号波形和数值， 完成居家环境下的睡眠监测服务，并提供睡眠质量评估、疾病预测等健 康辅助功能。 该系统的技术先进性在于，将感知端嵌入到日常生活使用的睡枕当 中，装置方便、实用、对患者生理心理负荷小，并结合先进的信号处理 方法获取生理信号、提供健康辅助服务，从而实现低成本家庭环境下

本成果可实时监测道岔可动轨件伤损及转换设备故障，已在沪宁、大西等高速线及广州地铁上开始应用，产品成熟。

项目研究背景： 该课题实现了对大型机电设备的在线监测和远程故障 诊断，提高了诊断的精度，降低了对生产企业设备维护的成本，可以实现 生产企业中设备的预防性维护和主动性维护，从而提高了设备的利用率。 课题的研究成果适用于生产企业大型设备的状态监测， 适合在全国范围内 推广。 技术原理： 本课题采用 C#语言、 Matlab 语言和 SQL Server 数据库技 术进行开发，实现设备状态监测数据的远程传送与

该系统实现利用多种遥感数据源(TM、环境卫星、 SPOT5 等)进行小麦长势监测，建立小麦长势的反演模型，实现植被指数自动计算与分类以及关系分析，可及时有效地提供小麦长势信息。

产品详细介绍扬尘在线监测终端，是集成颗粒物在线监测仪、噪声监测仪、气象参数传感器、数据采集板及信息平台等技术为一体的开放式污染源在线监测终端，主要应用于建筑扬尘、沙石场、堆煤场、秸秆焚烧等无组织烟尘污染源排放及居民区、商业区、道路交通、施工区域等的环境空气质量的在线实时的自动监控。监控终端与数据平台可构成监测系统。终端集成了大气颗粒物浓度监测、温湿度及风速风向监测、噪声监测、污染物超标视频抓拍；数据平台是一个互联网架构的网络化平台，终端所得数据均能通过有线或无线网络及时传递到数据平台便于管控，平台还具有对数据的报警处理、记录、查询、统计、报表输出等多种功能。粉尘传感器具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能。仪器内置鞘气保护气路，防止光学终端受到污染，配合自校功能，测量稳定可靠。1.2配置参数名称 规格/明细设备 多功能箱 防雨、防尘、防雷、散热保温供电、信号处理、GPRS传输不锈钢底材喷涂（防锈），户外安装颗粒物防风防雨采样头可定制丝印 颗粒物传感器 检测原理：光散射原理粒径通道：PM2.5、PM10、TSP检测范围：0～40mg/m3分辨率：0.1ug/m3 环境噪声传感器 测量范围：25-130dBA；频率计权：A采样速率：48k/s高速采样 风速、风向传感器 量程：0-45m/s；分辨率：0.1m/s；准确度：±0.3m/s；启动风速：≤0.5m/s 量程：0-360o;分辨率：1℃；准确度：±3℃；启动风速：≤0.5m/s 大气温湿度传感器 量程：-45～125℃；分辨率：0.1℃；准确度：±0.3℃ 量程：0～100RH；分辨率：0.1%RH准确度：±2%RH 摄像 尺寸：7寸；像素：130W；信噪比：大于50dB；聚焦：37倍（普通输出） 4G传输功能系统平台 基础软件系统 数据监测基本功能（实时监测、查询等，非平台）1.3扬尘监测单元设备使用激光散射法测量扬尘浓度。用精密流量控制的真空泵吸入大气中的测试气体送至传感器测量组件。传感器测量组件是以GustavMie粒子光散射理论为基础，结合微光电探测技术而制作的一套完整的空气颗粒分布浓度测量系统。系统巧妙设计光敏感区作为粒子散射发生的场所，当粒子经过聚焦激光所形成的光敏感区后，粒子散射的光被探测窗口上的微光电探测器收集，微光电探测器把接收的光强度信号快速、准确的转化为等量电压信号，信号的密集度对应于粒子的单位浓度值，扬尘浓度值进行系数转换后通过数据接口实时输出。利用电子切割器的专利技术同时测量pm10和pm2.5两个参数。扬尘传感器的核心部件均为进口件，测量范围0-10000ug/m3。1.4噪声监测单元噪声监测仪是一种能把工业噪声、生活噪声和交通噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪器。噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压 级（dB）或响度级（phon）。根据噪声监测仪在标准条件下测量1000Hz纯音所表现的精度，60年代国际上把噪声监测仪分为两类，一类叫精密噪声监测仪，一类叫普通。我国也采用这种方法。本噪声监测仪由传声器、放大器、衰减器、计权网络、AD 采集、变送输出、报警控制电路和电源等组成。符合规范 《环境噪声自动监测系统技术要求(暂行)》、GB/T20441.4测量传感器第四部分测量范围 30-130dB频率范围 20-12.5kHz最大误差 0.5dB自身噪声 小于35dB线性工作范围 不小于100dB频率计权 A（计权）时间计权 快（F）统计分 具Leq、L90、L50、L10功能，同时区分日、昼、夜以及小时平均值；设备自带现场存储功能 不间断Flash存储4天视频叠加 支持视频叠加功能，将数据实时叠加至视频监控画面报表打印 数据通过3G 传输至平台，自动生成各类报表,支持在线及下载数据（下载后数据为 Excel 标准模板）数据打印采样率 10Hz通讯设置 通过网口在线设置服务器通讯地址数据接口 电源接口、网口（RJ45）、多功能接口（五个拓展外部传感器接口）、RS485 接口超标录音 超标自动录音（时间15秒/次）并实时上传数据至服务器平台，服务器断电期间支持现场 Flash 存储15次，通电后数据自动上传至服务器重启 设备异常自动重启断电保护功能 可选蓄电池及太阳能供电（时间长短可按需配置）防护等级 IP67外壳材质 铝合金外壳,防风、防雨、防鸟、防雷防腐 防腐设计，适用于工厂、工地、道路灯各种恶劣环境校准 具备自动校准同时及手动校准功能电源 220V 市电工作温度 -20℃~60℃1.5气象监测单元我司整套设备具备风速、风向、温度、湿度、大气压等环境参数的监测，为 扬尘和噪声监测数据的后期分析提供气象参数保障；特别是通过风向对扬尘的运 动趋势做科学预测和报警；在不同的气象条件下，对扬尘、噪声监测数据做科学 的修正。报警处置：夏季天气炎热，若空气中湿度小于下限阀值则自动开启喷淋系统增加空气湿度，防治扬尘产生；气象 参数 温度：测量范围：-40～60℃；精度：±0.2℃； 湿度：测量范围：0～100%；精度：±3%； 风速：测量范围：0~32. 4 m/s；精度：±1m/s； 风向：测量范围：16 个方向（360 度）；精度：±5%； 大气压：测量范围：300～1100mbar（即 30～110Kpa）；精度：15 位；1.6视频监控单元 YKYC06扬尘在线监测终端在国内率先采用平台式管理方式为核心的视频监控系统，采用专用视频压缩芯片，图像清晰，图像采用自主优化 H.264图像压缩方式，视频压缩效率高。标准分辨率1280*720像素，最高达 1920*1080像素，并可自定义。带有音频接口，支持音视频同时传输监控。a)可将噪声、扬尘、PM10、PM2.5 数据叠加至视频画面，使中心的监控系统能够实时监控图像信息与噪声、扬尘、PM10 和PM2.5 数据，可实现定时图片和超标图片抓拍功能。b)通过选中设备查看与其对应的摄像头视频图像，带云台的设备可以控制摄像机 云台进行查看位置自由调整。1.7LED显示屏 设备配备有LED显示屏，便于现场实施掌握和了解环境质量状况，可以选择单色、双色、三色、全彩，尺寸可定制，普通版的参数性能如下：显示屏：760*380mm2，加框820*440mm2像素：160*80点阵：F3.75