高级氧化水处理综合实验装置在本科教学实验中的应用

采用硝酸介质在温和浸出条件下实现了红土镍矿中镍、钴、铬、铝、铁等多组分综合利用，从生产源头消减和控制了废弃物的产出和排放，实现了清洁生产和节能减排，碱、酸介质再生循环率>90%。主要创新点为：①发明了褐铁型红土镍矿非常规介质温和提取镍钴新技术，实现镍、钴的选择性浸出，镍、钴 浸出率>90%，铁浸出率<1%；②提出褐铁型红土镍矿碱法活化预处理提取铬、铝新思路，在实现铬、铝高效提取的同时，镍、钴酸浸浸出率进一步提高至 95% 以上，浸出渣含铁富集至 62%以上；③均相高效沉淀除杂技术，使浸出液中的 铝以砂状氢氧化铝的形态沉淀析出，解决了氢氧化铝对镍、钴的吸附共沉淀； ④发明了酸介质再生循环/耦合生产硫酸钙晶须新技术，酸介质再生循环 率>93%，硫酸钙晶须的长径比>10

本方法利用地震和电法 CT 成像技术与钻孔结合进行煤层开采破坏特征观测。通过在工作面顶、底板岩层中布置并形成不同方位钻孔，形成孔—巷、孔—孔等观测系统，并在孔巷中布置地震波检波器、电极传感器等形成一套单一或综合测试监测系统，利用通讯线路发送命令、采集与传输人工地震波场、直流电场及岩层位移量等数据，通过分析实时得到的工作面顶、底板监测区域中岩体的地球物理场参数变化情况，来评价该探测区域中不同时期的岩体变形、破坏规律及其破坏高（深）度值。同传统的钻探方法相比，它可查明探测切面内岩层的地质形态，通过时空域多次对比，可获取煤岩层在采前的赋存形态和采后的破坏特征规律。 (1) 顶、底板岩层钻孔布置：通常在工作面风巷设计 1-2 个孔/断面； (2) 测试孔深：30-150m 不等，可根据控制裂缝带高度调整； (3) 钻孔方位：与巷道平面夹角 5 度左右，朝向切眼方向，其中顶板孔仰角 40 度左右， 底板孔俯角 45 度左右； (4) 监测时间：分为背景和动态测试两部分，数据采集时间约 20-40 天。 本方法采用原位测试方法获得岩层变形与破坏动态过程及其相关技术参数，对生产具有 重要的指导意义。与传统方法相比，其具有良好的经济和社会效益。

本发明公开了一种煤层采动顶底板岩层变形与破坏井下综合测试方法，包括以下步骤： (1)搭建综合测试系统； (2)利用网络并行电法同步采集顶板、底板钻孔中测试电极供电电流和电位信号，得到控制区域中工作面顶板、底板之间的电场分布情况； (3)根据所采集的各种地球物理场数据特点，分别提取控制区域中岩体的电场参数分布情况、地震波速分布情况和钻孔中不同位置岩层的位移变化量； (4)随着工作面的推进状态，动态获得不同时间探测区域内上述地球物理场参数变化； (5)通常在采煤工作面回采前完成测试钻孔内设施的安装与封闭；本发明对岩体破坏情况进行精细掌握，不但可以圈定控制区域中岩体的变形破坏分布情况，也可以精确确定顶板覆岩体的导水裂隙带高度和底板的破坏深度值。

本发明提供了一种岩土工程加卸荷综合模拟箱体，包括供注水、加压的密闭箱体以及箱体内水平延伸的多个相互平行的移动杆，箱体的一个侧面与待测试土箱接触固定，侧面由内至外顺序设置约束板、防漏膜和载荷板，移动杆的一端伸出箱体外，另一端穿过有机玻璃板、约束板、防漏膜并密封固定在载荷板上，载荷板包括十二块，载荷板的外表面上设置薄膜压力传感器。本发明解决了长期存在的室内土体侧向加卸荷难模拟问题，通过十二块载荷板对土体侧面进行加卸荷，可以实现土体整体加卸荷和分级加卸荷，同时可以控制气压升降实现任意强度的土体加载模拟和卸载模拟，对诸如高填方堆载和超深基坑侧向开挖卸荷模拟具有实际意义，整个试验装置可控性强、功能性强，易于操作和推广使用。

本发明涉及一种基于Labview的磨削工艺系统振动测试综合试验平台，包括工作台振动测试系统和磨削电主轴振动测试系统，两者相对布设，且通过Labview模块程序与信号采集系统的结合实现信号的采集、分析和输出功能；本发明解决不同转速及不同负载工况下磨削电主轴振动特性难题，并通过设计可调节电涡流传感器安装支架，实现磨削工艺系统振动测试综合试验，包括进给系统及磨削电主轴系统，可考虑进给工作台的振动与磨削电主轴振动的相互作用及其对磨削工艺的稳定性及效率的影响，是实验分析结果符合现实工艺生产。

该项目的关键技术已获批国家自然科学基金项目 2 项，江苏省科技厅社会发展项目 1 项。 1、项目简介 根据污水处理过程工艺特点、现场设备以及工厂环境，以 LabVIEW 和 PLC 相结合，通过 Profibus 总线、Internet 网络及 GSM 无线平台实现数据采集与共享的污水处理远程在线监控系统。并把 LabVIEW、Datasocket、GSM 无线通信和 WEB等技术应用到污水处理过程在线远程监控，实现了真正意义的监控管一体化，提升了水处理厂的自动化水平和故障实时处理能力。系统以西门子工控机作为上位机，PLC 系统采用西门子的 S7-300。基于LabVIEW 开发平台，通过西门子 SIMATIC.NET 建立了 OPC 服务器，使其可以连接下位机 PLC 实现实时通讯，并采用 SQL Server 作为后台数据库，实现数据采集、设备控制、实时曲线显示、历史记录、故障报警等基本监控功能，可以通过浏览器于异地实现远程实时监控。此外，系统通过全球移动通讯系统 GSM（global system of mobile communication），管理人员可在全球范围内用手机通过短信查询工业现场参数。 2、创新要点 实现污水处理过程的多总线分层递阶的分布式控制系统结构；将图像、动画和声音与 LabVIEW 软件结合，PLC 采集的设备实际运行信号转化为 3 维动画显示，实现多媒体控制的监控系统软件。把 LabVIEW、Datasocket、GSM 无线通信和 WEB 等技术应用到污水处理过程在线远程监控，实现了真正意义的监控管一体化。将先进控制技术与优化算法应用于 BOD 等参数的软测量及系统优化。 3、效益分析 该系统采用 LabVIEW 编程平台开发，完成了对水处理整个工艺流程的数据采集和设备控制任务。系统运行稳定可靠，人机交互界面友好美观，操作简便，利用 GSM 无线技术实现短信查询系统参数，通过短信和邮箱等多种手段实现故障报警，并利用互联网技术实现了随时随地的远程在线监控，实现了真正意义的监控管一体化，在推动污水处理过程自动化水平的同时，使整个污水厂人工投入减少了 2/3，提升了污水处理的效率，从而降低了单位体积污水的处理成本，给企业带来了一定的经济效益，相应的节省了生产成本的投入。项目资金需求总额约 100 万元。 4、推广情况 天津伊利乳业有限责任公司；宁夏伊利乳业有限责任公司（吴忠市）；潍坊伊利乳业有限责任公司；张北伊利乳业有限责任公司；上海达能乳业股份有限公司（奉贤区）；湖北劲牌有限公司（枫林酒厂）。 授权专利：污水处理远程在线监控系统 软著登字第 0342652 号 污水处理过程的触摸实时监控系统 软著登字第 0346531 号

   中教启星中小学VR虚拟现实创新实验室综合解决方案是一款为中小学校、校外教育基地设计开发的用于满足青少年自主探索、安全实验的软硬件一体化产品，满足多地区、多学校和多学科专业的VR虚拟现实实验创新教学的需求。通过虚拟现实技术，依托国际先进的桌面级便携式一体化虚拟现实设备，深度集成VR、AR、MR等多种新兴技术，学生可亲自操作，并反复观察细节。完美支持人机交互、师生教学和生生互动，彻底打破虚拟和现实的边界，学生在身临其境的自主探索中，打破课堂壁垒进行自然探索；一改以前难以实现的地理、历史及理化生、科学、生物教学，在虚拟现实场景下，学生能更主动地学习，更深刻地理解，更长久地记忆，实现综合素质的拓展和科学精神、创新精神的培养，让VR技术真正服务教学、助力教育创新发展。结合VR实验室的整体环境建设、特色师资培训及其他配套服务，帮助中小学、校外教育基地提升办学特色，打造创新品牌。 功能模块： 1、地理创新教学模块 中教启星《寰宇地理》VR教学系统紧扣新课标地理教材，将地球和地图、陆地和海洋、天气与气候、人口与宗教、国家和地区等中学地理课程的教学难点直观、全景、高清地呈现出来，让学生在游戏和探索中深度吸收转化学科知识，是VR软硬件技术在地理学科教育的创新性应用，更是一间便携的学科实验室、一座移动的科技馆。 2、历史创新教学模块 中教启星《文明的足迹》VR教学系统则根据统编历史教材的教学要求，以拟人化的表现手法和智能化的交互方式，让文物开口“说话”，让“穿越时空”成为可能，让历史“活”起来。学生在教师的引导下自主探究，寻访文明的足迹，触摸历史的脉搏，感受华夏文化的独特魅力，激发求知欲、好奇心和想象力。 3、科学实验类VR工具及课程 适用于普教的VR课程设计工具，可提供包括物理力学、电学、机械制作、化学、数学等虚拟现实实验课程。 4、高阶模型库教学模块 具有高级模型库，在高级模型库中可提供非常精细且逼真的三维VR模型，课程内容应适用于普教及高教的自然科学认知类范畴，包括天文、植物、化学、地球科学、人体解剖学、机械、微生物学、古生物学及动物在内的多个学科门类。 5、人体模型库教学模块 提供高精度的人体各个系统的模型图资源，包含骨骼、韧带、肌肉、神经、大脑、内分泌、心血管、淋巴、呼吸、消化、泌尿、生殖等系统的全三维人体模型库。通过触控笔可随时对人体系统进行拆解或选择某特定的人体系统的构造，在全三维模式下对人体各系统进行学习、浏览，同时还可查看系统预置的人体组织的注释。   特色亮点： 1、强大的硬件技术与完善的软件资源相配套 中教启星在VR技术发展之初就将VR+教育的理念引入公司研发体系。现今已拥有桌面式和沉浸式硬件设备与地理、历史、物理、化学、生物、自然科学和创客多种学科教学体系，将VR技术真正应用到实际教学中。 2、完善的服务体系 整体方案中包括系统的师资培训、丰富的课程资源、持续的课程开发培训与支持。 3、可定制化解决方案 创新的技术与人性化的方案相结合，根据学校实际需求及资金实力定制个性化的软硬件整体解决方案。   产品构成： 1、软硬件相结合 硬件以桌面级便携式一体化虚拟现实设备为核心，软件包含地理、历史、物理、化学、生物、自然科学和创客等多种学科教学体系。 2、持续服务支持 根据学校教学需求、学生认知特点及校园场地等因素，进行个性化VR环境设计、定制化资源配置、合理化VR硬件组合搭配及特色增值服务（如学校师资培训、科技专家资源库建设、课程研发中心建设、VR大赛活动策划等），协助学校或基地打造品牌化、特色化的VR教学基地。

该原型车是基于实车底盘和车架开发的；可以在加装相应传感器、执行器、ECU、软件等后实现特定场地下的无人驾驶；以及对各系统单元（ECU）进行实验、测试、分析与改进，开放相关ECU原理图、源代码，可进行二次开发。

XM-H3100高智能数字网络化ICU综合护理技能训练系统 （教师机）   ★ 标志表示需要与选配件配套使用才能实现的功能。 XM-H3100高智能数字化ICU综合护理技能训练系统可自主表现生命体征，并可对所给予的治疗措施自主进行生理体征变化，该系统由全身男性模拟病人、生命体征模拟器和计算机等组成，具有基础护理与高级护理功能。本系统同时适用于医院、医学院、卫校等医疗单位，并面向乡村医师技能培训，提供心肺复苏术、体外除颤等急救操作技能。通过虚拟的模拟及护理技能的培训、图文、声像、视频相结合，有操作日志、存贮、考核评估、成绩打印、网络交互式功能。 适用学科：ICU护理、急救医学护理、呼吸内科护理、心内科护理、泌尿内科护理、外科护理、急救医学、危重症医学、战地医学等。 主要功能： ■ ICU技能： · 气道管理技术：标准口、鼻插管，气管切开术，支持仰头举颏法、推举下颌法开放气道。模拟牙关紧闭、舌水肿、咽部水肿、喉痉挛、单双侧肺阻塞、主气道堵塞等体征。 · CPR操作训练：可进行口对口、口对鼻、简易呼吸器对口等多种通气方式；电子监测气道开放、吹气次数、吹气频率、吹气量、按压次数、按压频率、按压位置和按压深度；自动判断人工呼吸及胸外按压的比例；实时数据显示，全程中文语音提示；抢救成功后，模拟人瞳孔由散大变为正常，颈动脉恢复搏动，出现自主呼吸。 ★ 真实除颤起搏（选配）：可与不同厂家、不同型号的除颤起搏器配套使用，实现真实除颤起搏。 ★ 模拟除颤起搏（选配）：多媒体动画展示医用除颤起搏器的使用，与XM-J980模拟除颤起搏器配套使用，可实现除颤起搏，可选择除颤能量，最大除颤能量达到360J。 ★ 真实AED（选配）：可与不同厂家、不同型号的AED配套使用，实现真实AED训练。 ★ 模拟AED（选配）：多媒体动画展示AED操作过程，与XM-AED99F自动体外模拟除颤仪配套使用，可实现AED训练。全程中文语音提示，提供贴片电极和纽扣电极，自动检测心率并分析是否需要除颤。 ★ 真实心电监护（选配）：可与不同厂家、不同型号的心电监护仪配套使用，实现真实心电监护。 ★ 模拟心电监护（选配）：与XM-J115多参数模拟心电监护仪配套使用，可实现模拟心电监护。使用指夹式血氧探头检测血氧，内部储存上千种种心电图。多参数模拟监护仪（LCD）屏幕提供12导联心电图、血氧饱和度、呼吸、二氧化碳、血压（动脉血压、中心静脉压、肺动脉压、无创血压）、心输出量等。 ■ 生命体征模拟： · 瞳孔观察：瞳孔液晶显示为CSTN伪彩、65K色、RGB；能在1-9mm之间随意模拟瞳孔的正常、散大、缩小等状态。 · 颈动脉、股动脉、桡动脉搏动，生动再现病人呻吟、咳嗽、呕吐声音。 · 呼吸模式：模拟正常呼吸、叹气样呼吸、陈-施氏呼吸、库什摩尔呼吸、毕奥呼吸。 · 真实的自主呼吸，呼吸时胸廓有起伏，可调节呼吸频率及呼吸深度。 · 听诊：可听诊几十种声音，包括正常心音、异常心音、正常呼吸音、异常呼吸音、正常肠鸣音、异常肠鸣音。 ■ 临床护理训练： · 穿刺术：胸腔穿刺、骨髓穿刺。 · 血压测量训练、三角肌皮下注射、股外侧肌内注射、手臂静脉穿刺注射、输血、臀部肌肉注射。 · 清洗梳理头发、洗脸、耳清洗滴药、口腔护理、假牙护理、吸痰法、氧气吸入法、口鼻饲法、洗胃法、胃肠减压、灌肠法、造瘘引流术、男/女性导尿术、男/女性膀胱冲洗术。 · 整体护理：四肢关节左右弯曲、旋转、上下活动、擦浴、穿换衣服、冷热疗法。 ■ 软件系统： · 提供单机版（一点一套）、网络版(一点多套）软件，用户可根据实际需要进行选择。 · 脚本/病例编辑：支持用户自编辑模拟护理病例，软件自动记录病情的变化和学员操作过程。 · 模拟注射泵/输液泵的使用：多媒体动画展示注射泵/输液泵的操作流程，可选择药物进行操作。 · 训练与考核：软件内存有几百道考题。支持心电图、急救知识理论、护理场景、病例、CPR训练与考核。 · 心电图监护：使用指夹式血氧探头，实现模拟心电监护和真实心电监护，内部储存上千种心电图。 · 护理场景脚本训练/考核：系统自带数十个场景，涵盖内科、外科、急诊、ICU等科室病人的护理，并通过交互性多媒体课件检验护理操作关键知识点的掌握程度。软件提供多种药物治疗和典型的辅助检查，如胸片、超声心动图，12导联心电图等。 · 局域网络教学：可选配摄像头，具有彩色视屏监控功能，可对每个在线的学生的操作手法和过程进行实时视频监控，综合计算机同步统计数据，便于教师掌握每个学生的训练考核情况。 系统组成： ■ 硬件： · ACLS高智能成人模拟人 · XM-S7模拟血压测量仪 · 简易呼吸器、听诊器、喉镜、气管套管、输液套装 ■ 软件： · 局域网内教师机应用软件V2.0 · ACLS脚本编辑软件V2.0 ■可选配件（用户自配）： · 真实心脏除颤起搏器 · XM-J980模拟心脏除颤起搏器 · 真实AED · XM-AED98F自动体外模拟除颤仪 · 真实心电监护仪 · XM-J116多参数模拟心电监护仪 · 视频监控设备 · 计算机 · PC工作站 · 抢救操作台