成果与项目的背景及主要用途： 大型工程活动的安全关系着人类生命安全和社会经济活动，桥梁、隧道、建筑物的结构失稳、崩塌、火灾等事故应做到及早预测与警报。光纤传感系统作为智能结构的神经网络，可为人们获知结构内部工作状态信息提供有力工具，用来测量混凝土结构变形及内部应力，检测大型结构、桥梁健康状况等。天津大学科技成果选编 技术创新： 光纤传感器：新型的光纤温度、应变传感器具有高灵敏性、高精度以及体积小的特点，便于做分布式安装，达到多点化、实时化的精准测量。光纤解调系统：研发了一系列新型的光纤光栅温度、应变传感在线监测仪。基于 DSP 技术，可实现波长解调速度 200KHZ、智能分析、智能判断和实时传输。特别适合多通道多传感器以及多传感器有同步要求的监测设备。研制了低熔点玻璃焊接封装的渗压计，极大降低了温度和湿度对压力测量的影响。 技术水平及专利与获奖情况： 专利：“光纤 Bragg 光栅传感解调装置及解调方法” 200510014877.7 应用前景分析及效益预测： 光纤传感器进入结构监测领域具有重要意义。光纤传感器的轻巧性、耐用性和长期稳定性，使其能够方便的应用于建筑钢结构和混凝土等各种建筑材料的内部应力、应变检测。已与中国计量科学研究院、国家防爆电气产品质量监督检验中心等多家机构合作，成功在石油、电力、桥梁、隧道等多个领域，实现 400多个项目的应用。 应用领域：石化系统、电力系统、隧道监测、桥梁监测、大型结构监测等 合作方式：合作开发

基于物联网的煤矿现场诊断与管理系统研究可使得企业可在远程计算机上对生产的状况进行分析诊断，网上发放检修计划，下达设备采购计划等工作。同时，还具备如下功能：可以在现场利用各种手持设备实现对现场设备的功能和参数的监测，即可以对设备进行实时监控，也可以在设备将要和正在发生各类故障时主动发送消息。同时在提高生产率及降低设备的故障率、降低设备维修成本等方面有很大优势，是未来现场诊断系统的发展方向。 在多传感器管理和资源分配的监督下，通过合理选择传感器及其工作模式以及人力资源，在感知层的各融合节点处对收集的数据、图像、音频等信息进行数据层的分布式检测融合。经过分布融合的这些数据再经过物联网的中间件层，与其他感知层的数据一起，进一步提取信息并交互式地通过数据库进行特征级融合分析。最后在应用层运用最新的诊断方法、智能理论和专家经验等领域知识进行决策级融合，通过物联网系统传输，在监控中心或现场手持终端输出煤矿企业现场诊断的结果。 基于物联网的煤矿企业现场诊断与管理系统的应用层抽取出数据信息融合所表达的隐含的、潜在的诊断知识和对策知识，以及分类规则和序列模式等，以便用于工业现场诊断、管理、信息查询处理、系统决策支持、工业控制以及其他应用。诊断知识包括各种先验知识，如基于规则的知识和基于故障树的模型知识以及一些通过数据挖掘得到的关于对象状态的新知识。 通过该系统可使设备生产厂家在远程计算机上对煤矿企业现场设备的运行状况进行分析诊断；使现场生产企业在企业监控中心对企业的生产情况进行监控、对煤矿企业现场设备的运行状况进行分析诊断，实现网上发放检修计划，下达设备采购任务等工作。另外，该系统还具备如下功能：在现场利用各种手持设备实现对现场设备的功能和参数的监测，通过工作人员手持的设备可以对设备进行故障诊断和实时监控，也可以在设备将要和正在发生各类故障时主动发送消息。

成果与项目的背景及主要用途：工业造型计算机辅助设计系统（IMDS1.0）是在天津市应用基础重点基金的资助下，根据工业设计领域的需求，将虚拟现实技术、虚拟人技术、IBMR 技术和全局光照技术、协同工作等多项计算机图形新技术应用于工业造型设计领域。在对这些新技术进行创新性研究的基础上，开发了支持工业造型设计的新型工具软件系统。作为支持工业造型设计的计算机辅助软件和工具，目前在国际上尚无专门的用于工业造型设计的软件产品，大多借助于机械、建筑、影视动画等 CAD 软件来完成设计。因此该项成果具有一定的创新性和先进性，该项目所研究的技术不仅对提升我国的工业设计水平具有积极的意义，并且在动画、虚拟现实等其他领域有着广泛的应用前景。技术原理与工艺流程简介：本项目面向工业造型设计领域的需求，对多项计算机图形学新技术进行了创新性研究。提出了适应工业设计特点的分布式虚拟现实协同设计环境；通过对基于图像的造型和绘制技术（IBMR）的关键环节研究，实现了基于图像的新型建模方法及全景图拼接功能，并消除了纹理变形；提出了逆向运动学和关键帧相结合的虚拟人底层运动控制手段，以及基于包容式结构和专家系统技术的虚拟人高层运动控制手段，为人机工程仿真测试提供有效的人体运动模拟手段。并利用整体光照算法，以实现几何形体的真实显示效果。 技术水平及专利与获奖情况：目前正在申请软件著作权。 应用前景分析及效益预测：目前，在国内外尚无专门为工业造型设计开发的工具软件系统,用户多采用建筑、机械等 CAD 软件作为支持工具，如 Pro/Engineer、EDS Unigraphics、EUCLID、AutoCAD、SolidWorks 或直接应用它们的造型和绘制功能或使用在这些软件系统中含有的支持工业造型设计的模块。这类软件一般均具有很强的造型能力，尤其是复杂曲面的造型。但在图形生成的质量上，很难满足工业造型设计的要求。一些影视制作、动画生成或图象处理软件系统也常被用来进行工业造型设计，如 Alice Wavefront、MAYA、3DS Max、Photoshop 等。它们虽在图象效果和动画生成上各有独到之处，但在模型表示和数据结构上均未考虑与造型设计相关的结构和功能设计以及之后的人机工程测试环节。随着改革开放的日益深入，尤其是面临着加入 WTO，人们已开始逐步认识到工业造型设计对产品的市场竞争力、企业形象的重要性，都将会把产品造型设计放在非常重要的位置上来，相应的对工业造型设计工具的需求就会升高，将会有很大的用户群，因而将会有非常好的市场前景。 应用领域：工业产品造型设计、人机工程仿真测试、计算机动画等领域。 

本发明公开了一种基于多感知数据融合的人机自然交互系统，包括MEMS手臂跟踪装置、视觉跟踪装置，以及安装在操作者的手掌上的力反馈装置，上述各装置由PC终端控制，PC终端包括手臂运动解算模块、图像处理模块、力学解算模块和虚拟场景渲染模块；虚拟场景渲染模块根据手臂运动轨迹和手指运动轨迹生成虚拟手臂和手指，力学解算模块根据虚拟手指与虚拟物体的碰触信息，计算操作者当前状态下应得到的期望反馈力矢量；本发明可满足手臂大范围运动情况下的手臂运动轨迹的跟踪要求；其次，可通过图像信息测量操作者手指的运动轨迹，可精确测量手指上多个关节的角度；再者，可为操作者提供力反馈和虚拟场景的视觉反馈，增强系统的临场感、交互性。

本发明公开了一种排队车辆长度检测系统和方法。该系统包括控制模块以及分别与之连接的激光测距仪、x/y向舵机、人机交互模块和存储模块，所述激光测距仪安装在x/y向舵机上，x/y向舵机包括x向舵机和y向舵机，分别用于水平方向和竖直方向的旋转；通过人机交互模块向控制模块输入控制指令和工作参数，控制模块驱动x/y向舵机旋转，从而带动激光测距仪采集不同位置的数据，控制模块根据这些数据测量出排队车辆的长度，并将测量结果显示在人机交互模块上。 本发明与现有技术相比，结构简单且受环境影响小，有很大的实用价值。

成果与项目的背景及主要用途： 随着现代工业的高速发展，对各种机械设备的表面性能要求越来越高。很多机械零部件往往因为表面局部的损坏而导致整个零件失效乃至报废。摩擦会导致大量机械能的损耗，并且磨损是机械零件失效的一个很重要的原因。据统计，工业化国家有 30%的能源消耗于摩擦。对于一个高度工业化的国家，每年因摩擦磨损造成的经济损失几乎占到国民经济年产总值的 1-2%。因此，为了提高机械零件的可靠性，延长其使用寿命，国内外都在提高零件表面性能方面进行了大量的研究和探索。 表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆，表面改性或者多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或者非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，从而获得所需要表面性能的系统工程。表面工程的最大优势在于可以用多种方法制备出优于基体材料性能的表面功能薄层。 技术原理与工艺流程简介： 超音速火焰喷涂是利用丙烷，丙烯等碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室内，或者在特殊的喷嘴中燃烧产生的高温、高速燃烧焰流，燃烧焰流速度可达五马赫(1500m/s)以上，将粉末送进该火焰，可以将喷涂粒子加热至熔化或半熔化状态，并加速到高达 300-500m/s 的速度，甚至更高的速度，从而获得高结合强度、致密的高质量的涂层。 1）TJ-9100 型 HVA/OF 超音速火焰喷涂系统特点 1、焰流速度达到 2000m/s，火焰功率 100kw 2、径向送粉和轴向送粉一体化设计 3、自动化程度高，稳定性能可靠 4、对冷却水压力实行实时监控，安全可靠 5、直接用丙烷点火，不用外加氢气 6、燃料气可为丙烷或丙烯等燃气，压力为当前国际同类设备一半 2）所制备 WC-12Co 涂层特点 涂层致密、涂层的孔隙率低于 1%。由于涂层内部应力为压应力，涂层厚度可达五毫米以上。 技术水平及专利与获奖情况： 100 千瓦级 TJ-9100 型 HVA/OF 超音速火焰喷涂系统由天津大学热喷涂实验室开发研制，是拥有独立“自主知识产权”的新一代热喷涂技术。适用于喷涂制备耐磨损高硬度 WC-Co、Cr3C2-NiCr 硬质合金涂层和耐腐蚀、耐高温氧化性能优越的镍基自熔合金涂层。 应用前景分析及效益预测： 热喷涂技术是近年来表面工程中发展十分迅速的一门技术，在表面工程的领域占有非常重要的地位。热喷涂技术在提高零件表面性能，延长零件使用寿命和降低维修成本和节约资源等方面有重要的作用。与常规火焰喷涂不同的是本系统采用特殊设计的燃烧室和喷嘴，驱动大流量的燃料并用高压氧气助燃，从而获得了极高速度的燃烧焰流。由于喷涂颗粒以超音速飞行而撞击到工件表面，因此涂层结合强度、致密度和硬度均非常高。 应用领域：造纸印刷、石油机械、水轮机组、钢铁冶金、电站锅炉等领域 合作方式及条件：面议

对于某高速线材厂生产的品种钢各种不同规格的产品，选择适当的输入参数和输出参数，利用现场实际数据进行品种钢的智能建模、预估与优化，指导品种钢的生产及开发新产品。系统包 括： 1.建模模块：实现品种钢的不同规格的产品的建模，利用数据库中导出的数据，用四种方法进行建模，建立品种钢生产模型。 2.预估模块：实现品种钢的不同规格的产品的自动预估，利用数据库中导出的数据，预测品种钢生产的力学性能指标，主要是指品种钢生产的抗拉强度，延伸率，断面收缩率等； 3.优化模块：实现品种钢的不同规格的产品的优化，采用遗传算法、粒子群算法和神经网络相结合的方法对产品的控冷程序进行优化，从而得到较好的工艺条件，为品种钢的生产提供指导作用。

XM-CS8000超声诊断虚拟教学系统   XM-CS8000超声诊断虚拟教学系统旨在通过模拟练习让学习者逐步掌握临床常用的标准操作手法，在仿真病人身上运用模拟超声探头获取不同切面下的正常及常见疾病超声动态图像，加深学习者对临床常用超声切面正常解剖结构及疾病声像图特点的认知，弥补现有传统教学仅局限于书本及视频的单一教学方法及实践机会少的不足，增强学习者动手能力，有助于学习者进一步完善和提高超声诊断及鉴别诊断能力。   一、主要功能： ■ 图像来源于真实病人实时扫描，并配合虚拟解剖结构演示模拟探头扫查脏器关键点位，让使用者犹如置身真实的临床操作环境，使用本系统进行模拟练习时，伴随超声探头的位置、角度的变化，图像也会呈现与其切面解剖结构相一致的变化。 ■ 系统包括200种以上不同病例，涵盖90%左右第三版《超声诊断学》教材所述病例。 ■ 系统设计了模拟操作教学、超声视频回放、临床常见病诊断（鉴别诊断）、学习与测试四大模块，帮助初学者初步形成超声诊断学的整体认识及系统逻辑思维能力。 · 模拟操作教学部分主要包括正常超声模拟和常见疾病超声模拟，提供200余例临床常见病例，主要是让学习者在认识和掌握正常图像及标准切面操作方法的基础上，再由浅入深地掌握疾病声像图特点及常用切面的操作方法。       · 临床常见病诊断（鉴别诊断）部分主要是针对不同病种但声像图表现相似疾病的声像图特点及鉴别点结合教材进行总结和归纳，使学习者在练习的过程中更高效地掌握疾病的鉴别诊断要点。     · 超声视频回放部分目前给用户提供百余例经典病例视频回放，有利于学习者加深对疾病典型征像的认识及深入探讨。      · 学习与测试部分提供1000余道超声专业测试题及1600余个专业词汇解释，每套试题系统从中随机抽取，并进行自动评估准确率，有助于学习者对理论及实践学习阶段学习效果的评价。 ■ 系统包括正常人扫查，各个病例的扫查，而且同一病例下可以更换探头对不同部位做进一步扫描检查。 ■ 系统具有超声学习辅助导航功能，导航功能可帮助解剖部位和病理部位的发现，可帮助学员掌握找到目标图像探头所需的手法（探头的位置、角度）。 ■ 系统具备训练和竞赛两种模式，其中竞赛模式是在多机下完成的，竞赛模式包括必答题和抢答题。   二、移动式超声诊疗床参数： ■ 采用ABS材料制作，其产品整体采用“Z”形设计，中段以S曲线结合底部平台，可移动式万向轮使这款诊疗床可更加便捷的移动，从而减少不必要的人力。 ■ 双层平台可供模型的上下摆放，上部平台主要配合模拟超声探头扫查、诊疗，下部收纳台收取方便可摆放模型任意一款。 ■ 诊疗床内部采用金属加固，符合人体工学、尺寸适中。   三、病例部分： 本系统现有病例覆盖范围包括肝脏/胆道/脾/胰腺/肾、输尿管和膀胱/男性生殖器：前列腺、睾丸和阴茎/胃肠/腹膜后间隙、肾上腺/妇科、产科/浅表器官/心脏及大血管等。 ■ 肝脏疾病包括局灶性肝病（肝占位性病变）和肝脏弥漫性病变。 局灶性肝病包括：原发性肝癌、转移性肝癌、肝门静脉栓子形成、肝血管瘤、肝囊肿、肝脓肿、肝局灶性坏死结节等。 肝脏弥漫性病变包括：脂肪肝、不均匀性脂肪肝、酒精性肝硬化、肝硬化失代偿期、门静脉高压、肝淤血等。 ■ 胆道疾病包括：急性胆囊炎、慢性胆囊炎、胆囊结石、胆囊肿物、胆囊良性腺瘤、胆囊壁胆固醇结晶、胆囊息肉、胆囊腺肌增生症、肝内胆管结石等。 ■ 脾疾病包括：脾肿大、脾囊肿、脾肿瘤、脾血管瘤、副脾、脾外伤等。 ■ 胰腺疾病包括：胰腺囊肿、胰腺癌、胰腺浆液性囊腺瘤等。 ■ 肾、输尿管和膀胱疾病包括：肾囊肿、肾结石、肾癌、肾错构瘤、肾弥漫性病变、肾萎缩、多囊肾、马蹄肾、重复肾、肾积水、输尿管结石、膀胱炎、膀胱癌、尿道结石等等。 ■ 男性生殖器疾病包括：前列腺增大、前列腺钙化、前列腺癌、睾丸鞘膜积液等。 ■ 胃肠疾病包括：胃癌、胃间质瘤、肠梗阻、肠套叠、结肠炎、直肠癌、急性阑尾炎、急性阑尾炎伴粪石、腹腔积液、腹股沟疝等。 ■ 腹膜后间隙、肾上腺疾病包括：肾上腺皮质腺瘤、肾上腺肿物等。 ■ 妇科、产科疾病包括：子宫肌瘤、子宫内膜增厚、子宫颈囊肿、子宫腺肌症、子宫宫腔内置节育器、双角子宫合并妊娠、卵巢癌、卵巢滤泡囊肿、卵巢巧克力囊肿、卵巢囊肿、葡萄胎、早孕、胎儿、盆腔积液等。 ■ 浅表器官疾病包括眼、乳腺、甲状腺、涎腺、淋巴系统疾病及软组织疾病。 眼疾病包括：玻璃体混浊、晶体混浊、玻璃体积血、玻璃体后脱离、脉络膜黑色素瘤、眼占位等。 ■ 乳腺疾病包括：乳腺癌、乳腺癌伴钙化、乳腺浸润性导管癌、乳腺囊肿、乳腺囊性增生、乳腺增生结节、乳腺脂肪瘤、哺乳期乳腺、乳腺纤维腺瘤、乳腺纤维腺瘤伴钙化、乳腺腺体钙化灶等。 ■ 甲状腺疾病包括：甲状腺癌、甲状腺淋巴瘤伴周围淋巴结增大、结节性甲状腺肿、桥本氏病、亚急性甲状腺炎、甲状腺瘤伴液化、甲状腺结节、甲状腺胶质潴留性囊肿、甲亢、甲状旁腺占位性病变等。 ■ 涎腺疾病包括：腮腺淋巴结显示、腮腺混合瘤等。 ■ 淋巴系统疾病包括:锁骨上异常淋巴结、锁骨上淋巴结转移癌、锁骨上窝淋巴瘤、肺癌锁骨上淋巴结转移癌、乳腺癌锁骨上淋巴结转移癌。 ■ 软组织疾病包括：颈部软组织深层脂肪瘤、乳腺软组织多发脂肪瘤、腹壁白线疝（脐部）、阑尾术后皮下软组织包块伴钙化。 ■ 心脏及大血管疾病：风湿性心脏病二尖瓣病变、肥厚型心肌病、卵圆孔未闭、室间隔缺损、二尖瓣脱垂、左心衰、心包积液、先天性主动脉瓣畸形（二叶瓣）、左室心尖部血栓、房间隔缺损、心脏肿瘤（粘液瘤）、主动脉狭窄、冠心病（陈旧性心肌梗死）、房间隔膨出瘤、高血压心肌肥厚、二尖瓣病变、风湿性心脏病（联合瓣膜病）、主动脉瓣关闭不全、肥厚心肌病（间隔型）、二、三尖瓣关闭不全、二尖瓣及主动脉瓣位人工金属瓣置换术等。   四、系统组成： ■ 超声诊断虚拟教学系统软件：1套 ■ 半身仿真模拟病人：2具（男/女性各1） ■ 推车式模拟超声诊断仪：1台 ■ 模拟超声探头：3种（腹部探头、浅表探头、心脏探头） ■ 移动式超声诊疗床：1张 ■ 电脑：1台

XM-702-1泌尿系统立体模型   XM-702-1泌尿系统立体模型由肾、输尿管、膀胱、动脉和静脉组成，可拆分为3部件，展示了人体泌尿系统的基本结构器官和泌尿管路形态，其中膀胱可以拆分为2部件，有数字指示标识。 尺寸：自然大，23×18×30cm 材质：PVC材料

★软件具有国家版权局颁发的软件著作权登记证书。 ★软件具有省级或国家级检测机构出具的软件产品登记测试报告。 原型意象查询与沙盘游戏管理系统为教师应用沙盘游戏设备进行心理咨询的辅助性工具。主要功能有： 1、功能模块：平台集综合管理功能模块于一体，包含：个体记录、团体记录、用户管理、分析帮助、设备管理、学习资源、查看附件等。 2、档案管理：系统可记录操作者人口学信息包括姓名、性别、年龄、民族、籍贯等个人信息，为治疗师提供准确详细的分析信息。 3、个体记录：操作者可在个体记录中直接编写当前状态下游戏治疗信息，并可在操作现场直接利用系统搭载平台摄像头拍摄图片或视频上传于个体记录中。 4、监测功能：系统可实时监测来访者操作过程中的目光注视，面部表情，肢体动作，身体语言，声音特质，空间距离，操作流程，情绪状态等细节，方便心理治疗师进行观察，真正了解来访者的内心活动，加强咨询功能。 5、开放式平台：可通过其他外部设备摄制相关资料上传于该系统；同一操作者再次使用该系统时可在原记录信息上再次添加操作记录即可，方便管理员查看与对比使用者多次使用情况，管理员可通过操作系统直接拍摄现场视频或图片直接记录于系统中，也可以上传其它途径的图片或视频文件；方便治疗师进行前后对比，数据分析，成长记录，增强治疗效果等。 6、团体记录: 系统可以添加团体活动主题、活动人数、活动地点、活动时间，记录当前背景信息，供后期做数据分析和对比，同时也可以对已完成的操作记录记录进行删除。 7、分析帮助：系统自带专业角色意向寓意解析，管理员可自行添加和删除角色意向寓意分析，系统可通过检索查找对应角色寓意解析， 8、设备管理：管理员可以通过设备管理模块添加设备具体数量，并且根据消耗情况及时修改，方便管理员直接掌握和统计所有角色模型对应的数量及消耗情况。 9、学习资源：管理员可以上传各种心理学相关学习资料，学习资源库中的心理学内容资源不受网络限制，资源支持PPT、word、PDF、视频等内容格式，学习资源内容包括：心理文章500篇，名人励志心理格言500句，50名国际知名心理学专家简介，中小学心理健康课件50篇，心理知识可自主上传，更有针对性，方便用户了解与学习撑握心理键康知识，提升心理键康水平。