成果简介很多需要安全培训的政府和化工企业、 矿山、 矿井、 消防中控的培训机构等都迫切需要一个能够针对各种突发情况进行应急演练与培训的仿真平台， 因为在一个真实环境中进行演练和培训会耗费大量人力物力， 而且还存在人员安全、 不可重复性等诸多问题， 仿真系统则可以解决上述问题。 但仿真系统要做的非常逼真， 从而达到模拟真实环境的效果， 难度很大， 对仿真技术要求很高， 这也是目前国内在这一领域还没有大量开展工作的原因之一， 本项目采用计算机仿真技术， 将计算机仿真算法和三维场景模拟结合。

产品简介 云幻教育资源平台是云幻科教国内首创、自主研发的全新一代针对于教学、实验、拓展的综合型虚拟仿真教育资源平台。资源平台教学课件遵循教材，通过3D模型、动画、场景真实再现课本内容，采用国际领先的AR增强现实技术，实现现实课堂与虚拟场景的叠加融合，达到更加真实、自然的效果，平台整个交互过程通过手势（兼容鼠标、触控）简单完成，完美解决师生在日常教学和动手实验中的痛点、难题。 u  学科：科学、物理、化学、生物、地理 u  阶段：小学、初中 u  教学形式：AR教学、3D教学、虚拟仿真教学 资源平台内容介绍 科学： 科学学科包括1-6年级地球与宇宙、技术与工程、物质科学、生命科学分类内容，资源内容设置与教学环环相扣，综合各个领域的知识与技能，为课堂教学提供丰富的素材，满足学生的好奇心和求知欲，最大限度的将科学探究过程呈现在课程内容中。 地理： 地理学科内容包括自然地理与人文地理，与学科教材配套，将课本知识点涉及的内容以3D模型、视频、图片、动画等形式展示出来，教师可根据自己教学环节的设置使用配套的教学素材，引导学生从现实生活的经历和经验出发，激发对地理的兴趣，帮助学生掌握基本的地理事实、概念和技能，使学生了解地理知识的功能与价值。 物理： 物理学科按照国家课程标准实验要求，将中学物理难懂的抽象的复杂的实验运用3D建模及AR技术营造虚实合一的实验场景，提升了实验的互动性、内容的有趣性、视觉的创新性。让亲眼看或者做一些物理实验，可以激发学生学习物理的兴趣，充分调动学生的学习积极性和主动性，激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神。 化学： 化学学科根据国家课程标准实验要求，收录中学所有重难点的实验，模拟真实实验互动操作，有效辅助老师进行实验操作和实验原理讲解，为学生提供安全的实践探索空间，让学生在实践中去发现和探究问题，发展实践能力和创新能力。 生物： 生物学科内容以直观化立体化的3D知识模型，进行全方位多角度的展示，辅助学生观察与学习知识内容，互动教学实践，引导学生相互比较、探究、鉴别，深入剖析知识点。 资源平台功能特点 1、多项功能设置满足教学需求 云幻教育资源平台设置检索、录屏、画图、微观、辅助线、数据记录、背包等多项功能，满足多种教学需求，让师生的教与学更加的便捷。 检索功能：可以根据教学需求“选年级”“选分类”，直达需求内容，精准检索 录屏功能：设置录屏功能，满足教微课录制需求 画图功能：可对界面进行随意圈点和涂鸦，标注重点讲解/提示内容 微观：虚拟再现原子、分子等微观现象，辅助理解 辅助线：将力、电、磁感线等不宜观察的内容直观展示出来 数据记录：实时记录，辅助数据原理讲解及对比分析 背包：提供实验相应实验器材，修复因失败破损器材 2、结构化系统化课程资源 云幻教育资源平台资源紧扣国家标准课程教学大纲实验要求，包括课本教材的重难点内容，科学规划、明晰逻辑，应用最新的理念和技术，为学校教学改革和教学实施提供优质的资源。 同时每个栏目内含有丰富的知识内容，为教师提供全面、系统的教学素材，让学生的课堂更有趣、更充实。 3、提供丰富多样的教学素材 云幻教育资源平台融合视频、动画、图片、音频等素材及互动操作内容，对素材类型、内容、质量都有着高要求，改变单一文本类、扫描类等简单素材形式，教师与学生均能够通过自主使用资源库实现系统化、个性化教与学。 4、AR教学与2D教学轻松切换 云幻教育资源平台支持AR手势、鼠标操作，一体机等触屏显示设备还支持触屏操作，教师可以根据自己的教学需求选择合适的操作方式，多种选择满足不同教学需求。 5、易安装易部署 云幻教育资源平台可直接与常规教室显示设备等融合使用，无需进行大规模改建调整，平台易安装易使用。 云幻教育资源平台应用优势     1、直观化的内容知识易于学生学习理解 云幻教育资源平台资源使用多种素材形式，将知识内容以最优质的形式展示出来，达到知识讲解的最优化，多维度地呈现知识内容，便于学生理解与学习。 2、满足学生课下深入探索与研究需求 云幻教育资源平台内容丰富，形式丰富，学生可以在课下自由的运用平台进行探索与学习，鼓励学生多动手、多应用，通过体验对知识理解更牢固。 3、互动教学体验，活跃课堂气氛 AR互动教学体验虚虚实实，实实虚虚，虚拟与现实的交互，老师与互动的交互，3D虚拟的互动和联系，加强老师与学生的联系，学生可以在互动中发散思维进行思考，提高学生参与度活跃课堂气氛。 4、智能化便捷化教学 教师可以针对不同学习对象和课程要求，利用云幻教育资源平台资源库灵活组织教学内容、辅助实施教学过程、实现教学目标；学生在教学素材的指导下较容易地理解知识及完成实训任务。 5、丰富课堂教学形式 云幻教育资源平台可进行AR教学及2D教学，通过AR技术，教师可以将学生学习中无法触及、无法看到的事物带进课堂，丰富课堂教学形式，智慧化课堂教学模式。 6、创新微课录制模式 AR模式将教师与虚拟实验器材融入到一个画面之中，在教师进行微课录制时，可摒除单一录屏PPT等模式，AR技术将老师也融入到实验画面中去，真实的人物操作虚拟的实验器材，知识演示直观生动，微课形式创新、实用、高效。 8、节约学校教学器材成本 云幻教育资源平台将课本需求的知识内容、实验素材、教学器材等虚拟化展示出来，不会产生器材的损耗，避免实验仪器、药品、素材等的浪费，节约学校教学经费。 电话：0755-86093522/33/99,4008-988-168！ 网址：www.magicloudedu.com

本发明公开了一种基于配电网物理模拟的故障指示器检测平台 的建模方法，该方法包括如下步骤：(1)建立双电源模型；(2)建立线路 模型，并在每条线路的末端接入故障模拟单元和模拟负载；(3)利用经 过所述步骤(1)中的电源模型和经过所述步骤(2)中获得的线路模型组 网搭建低压配电网模型；(4)在所述步骤(3)中获得的配电网模型中的模 拟电缆线路、模拟架空线路上加装升压器、升流器，将线路运行参数 转化为实际配电网运行参数，由此完成故障指示器检测平台的建模。 按照本发明实现的基于配电网物理模拟的故障指示器检测

本发明公开了一种水下平台控制的半实物仿真测试系统，包括水上控制系统、水下控制系统和半实物仿真系统，所述半实物仿真系统分别连接水上控制系统和水下控制系统。通过半实物仿真测试系统，对水上控制系统、水下控制系统和半实物仿真系统开展联合试验，以验证平台控制系统的接口、控制算法和控制逻辑，降低研发成本，缩短了开发周期；系统的可扩展性和仿真的实时性得到了极大的提高。

本发明公开了一种 H 型气浮运动平台的仿真方法，首先建立 H 型气浮运动平台的多刚体模型，包括 X1 向电机、X2 向电机、直梁以 及滑块，并设置所述多刚体模型的参数，然后根据多刚体模型中的参 数，建立直梁和滑块的有限元模型，对直梁和滑块子系统进行仿真分 析，找出满足系统设计要求的 X 向电机驱动力 F、直梁和滑块相对位 移 P 的组合参数范围，最后利用该分析结果，对多刚体模型中的参数 进行调整。通过本发明，消除了直梁变形而对系统定位造成的影响， 从而使得 H 型气浮运动平台的仿真分析的精确度提高。

传统的方式对嵌入式算法的编写以及实物调试都有比较高的要求，控制板性能有限、底层代码编写学习成本高、硬件资源调用不直观、算法实现与代码调试不方便，因此需要耗费学生与科研人员大量的时间与精力。 采用快速控制原型（RapidControlPrototyping简称RCP），那么就可以高效的、便捷的完成了前期算法的验证，研旭推出的电力电子仿真系统只需在MATLAB的Simulink搭建控制算法模型，下载到RCP控制器中，即可实现控制过程。 本系统将RCP控制器与可定制的功率硬件、电机结合在一起，通过模块化的方式，便于搭建各种不同类型的功率变换系统，非常适合高校、科研院所进行电力电子装置级和系统级的控制算法的验证。 系统同时可集成各类测试电源和检测仪器，一体化的结构，让学习开发更为方便省力。 系统特点： 更方便，更易上手 在Matlab中设计的控制算法自动生成代码，自动加载到实时目标机中运行，避免了繁琐的编程和Debug工作； 使用门槛低，会Matlab仿真即可完成实验测试工作，所有测试工作只需一人即可完成。 更灵活，更开放 硬件模块化设计，多种拓扑结构的功率硬件可选，同时，可根据需求定制各种不同的功率硬件，拓扑结构、功率级别、传感器的数量位置等均可以变化； 软件模块化设计，算法编程和监控全部采用基于模型的可视化设计方法，提供各类验证过的算法模型，可直接组合调用，大大缩短研发时间。 更可信，更可靠 功率级的算法验证，完美复现实际系统，具有很高的可信度； 采用高可靠性的功率模块和经过完善测试的接口模块，故障率低； 具备软件保护和硬件保护双重保护，安全性高； 具备数字仿真和物理电路双重验证，设计更灵活，实验数据更具说服力。

成果与项目的背景及主要用途：电能损失率（又称线损率）是电力系统运行 经济性的一项重要指标，电能损失量的分析和计算是电力系统规划、设计和运行 管理中经常进行的工作。采用手工计算，工作量大，时间长，而且计算结果误差 较大，不能满足电网管理中高效性和精确性的要求。因而如何用计算机有效的管 理各类数据，并快速而准确的进行电能损失量的分析和计算是十分重要的问题。 电力网网损计算系统是以保证线损计算的准确性、减少线损工作者强度、提 高线损管理工作效率为目的而开发的一套应用软件。该系统是根据吉林省电力公 司对网损计算的具体要求，并吸收了以往此类系统的开发经验而开发的，具有很 强的数据管理功能和方便的图形界面维护功能，并可生成丰富的报表。在精确计 算的同时，为线损管理工作者提供了更为友好、适用的图形维护界面。天津大学科技成果选编 99 技术原理与工艺流程简介：在高压理论线损计算中，以小时作为时间段，近 似认为在一个小时内负荷值和发电机出力恒定，对功率损耗进行累加。 在中压理论线损计算中，以月作为时间段，用迭代算法计算各段线路的损耗。 在低压理论线损计算中，以月作为时间段，把变台后的损耗分为低压干线损 耗，单、三相接户线的损耗，单、三相表损。低压干线损耗是由通过的电量和干 线两端的电压差计算而得，接户线的损耗则由其带的户数，计算其所带电量，进 而计算其损耗。 技术水平及专利与获奖情况：本系统已经在吉林省电力公司实际应用，并且 顺利通过评审，受到用户的好评，综合其有点包括： 数据全部采用通用格式，易于与其他系统接口； 采用了科学而实用的模型与算法； 用户界面从用户角度进行设计，使操作大大简化； 数据统计与分析功能强大，数据报表丰富； 全面严格的测试，运行可靠、稳定。 应用前景分析及效益预测：电能损失率是电力系统运行经济性的一项重要指 标，电能损失量的分析和计算是电力系统规划、设计和运行管理中经常进行的工 作。采用手工计算，工作量大，时间长，而且计算结果误差较大，不能满足电网 管理中高效性和精确性的要求。 该系统利用先进的计算技术很好的解决了这一问题，作为一个通用的系统， 可以广泛的应用于国内所有电力公司的网损计算工作当中，经济效益可观。 应用领域：电力系统网损理论计算。

技术较为成熟，包括三个层次:理论研究已经完备成体系;核心算法开发完毕; 开发有实用的软件界面程序。该技术由王建学教授团队开发和维护，在微网研究 上具有多年积累，发表了多篇国际顶级期刊文章，软件正在不断完善中。

一、平台背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题： • 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理； • 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式； • 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展； • 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”； • 缺乏足够的开放性； • 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上。 二、平台目标 该平台的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效果评估等功能，同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源，为各类院校虚拟实验教学环境提供服务并进行相应的应用。 三、应用方案 《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》第十九章第六十条明确指出:加强优质教育资源开发与应用。加强网络教学资源库建设。引进国际优质数字化教学资源。开发网络学习课程。建立数字图书馆和虚拟实验室。建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。创新网络教学模式，开展高质量高水平远程学历教育。 虚拟实验建设的理念就是采用我们这个方案的理念(平台+资源)，发布一个虚拟实验中心门户网站、建设一个开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台，然后再陆续把相关虚拟实验课程的资源统一放到该平台来进行管理，从而面向各个学科的相关课程开展虚拟实验教学。 四、平台的主要功能 开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台包括虚拟实验中心门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、数字化资源管理、师生互动交流和系统管理等子系统。 虚拟实验中心门户网站：一个动态Web系统，系统内容包括中心介绍、实验教学、实验队伍、管理模式、设备与环境、教学特色、中心新闻/公告/通知等。 实验教务管理：课程库、培养计划、排课、选课、开课审核等功能。 实验教学管理：现场实验安排、虚拟实验安排、实验批改、考勤管理、成绩管理、实验报告等。 实验前理论学习：实验前学生通过练习、自测、课件等方式学习实验理论知识。 实验过程智能指导：学生在实验过程中遇到问题可以请求指导，系统给出指导信息。 实验结果自动批改：学生提交实验结果后系统自动评判，给出分数和评分点。 数字化资源管理：各种虚拟实验、仿真软件和演示动画的上传、发布。 实验室开放预约管理：实验室设备借出、实验室预约、实验预约、工位预约管理。 师生互动交流：实时答疑、在线留言等。 系统管理：用户、分组、角色、权限、日志、备份管理和实时监控等。 五、平台特点 1)系统针对学校实验教学整体需求设计，满足校级实验教学需要； 2)可集成所有符合标准的第三方虚拟实验系统和软件； 3)经典实验的设计采用B/S架构，方便学生使用和系统部署； 4)全面开放了实验室的实验资源，提供开放式实验教学服务。方便学生自主灵活参与实验，充分发挥学生的主观能动性，提高实验教学的效果； 5)多种角色应用体系，多种业务权限配置，满足学生、教师、教务人员、实验室管理人员和校领导的需求，受益面广； 6)人性化的协同学习，帮助教师和学生随时随地通过网络在线或离线交流； 7)虚拟实验和现实实验相结合，丰富了实验教学方式，通过系统可同时管理硬件实验和虚拟实验； 8)实验教学排课灵活，可统一安排也可学生自选，提供学生、教师以多种方式打印课表； 9)多种数据导入导出功能，方便各种身份角色数据汇总、数据统计； 10)可无缝集成到学校的教学教务管理系统中； 11)支持实验报告在线提交，并提供实验报告在线批注和智能批功能； 12)可根据现实实验室进行直观的工位布局，方便学生预约和入座； 13)支持在线多媒体编辑宣传内容，可实现实验中心与下设实验室门户网站统一管理； 14)系统更加注重实验教学效果。

以当今主流放疗和影像设备为仿真对象，以 3D 场景仿真医院放疗和影像科室的工作实景及流程，将放疗和医学影像专业与信息化技术有机融合，将教学能动性发挥到最大。系统包括学习模式和考核模式，操作者可以通过鼠标的点击操作，在三维模拟的医院检查环境下进行360°漫游，在整体上对相关检查设备有所认识，每种设备检查技术涵盖实训步骤不少于30步，包含设备开机检查、开机、准备、登记、患者准备、去除异物、摆位、调整设备位置、设置参数、后处理、打印等全过程仿真操作及各仿真过程中知识点学习及考核，软件为B/S架构，不限节点。