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

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。

YR/H3100高智能数字化ICU（综合）护理技能训练系统是工程技术和仿生学技术的完美结合，将有现在的医学模拟技术赋予一身，其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。该系统根据新护理大纲设计，针对临床护理培训，系统由全身男性模拟病人、生命体征模拟器、多参数模拟监控仪、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。通过虚拟安全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。标志着公司的护理教学系统开始与国外发达国家接轨。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。系统主要功能★ 标志表示需要与选配件配套使用才能实现的功能■ 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；电子监控气道开放、吹气次数、吹气频率、吹气量、按压次数、按压频率、按压位置和按压法深度；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，动脉恢复搏动，出现自主呼吸。★ 真实除颤、起搏：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：多媒体动画展示医用除颤起搏器的使用，与YR/J880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：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：多媒体动画展示AED操作过程，与YR/AED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：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：与YR/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、臀部肌内注射。· 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。■ 软件系统应用：· 提供单机版（一点一套）、网络版(一点多套）软件，用户可根据自己的实际需要进行选择。· 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屏监控。综合计算机同步统计数据，便于教学掌握每个学生的训练考核情况。

本项目使用FPGA+ARM架构，中央处理单元采用飞思卡尔公司i.MX6处理器，该处理器可适应严酷的军工环境，车载安装，野外无人值守等需要高可靠性的应用。高速并行协处理器采用Altera公司的Cyclone V 5CEFA2F23，该型号的FPGA具有25K个可并行工作的逻辑单元，作为图像处理模块的核心处理器。 本系统对数据源数据格式不做限制，任何格式的数据都可采集并且存储下来，并且任何格式的图片数据都可以实时显示。本系统采集速度极高，单板平均速度可达90MB/s，经过大量测试与验证，

实验原理   金属中存在大量的自由电子，但电子在金属内部所具有的能量低于在外部所具有的能量，因而电子逸出金属时需要给电子提供一定的能量，这份能量称为电子逸出功。研究电子逸出是一项很有意义的工作，很多电子器件都与电子发射有关，因此研究这种材料的物理性质，对提高材料的性能是十分重要的。另外本实验还可以利用磁控法测量电子荷质比，研究真空中电子能量遵从费米-狄拉克分布。   仪器概述 本实验装置的核心部件是一只理想（真空）二极管和套在理想二极管外的通电螺线管线圈。本实验通过测量金属钨的电子逸出功，将钨丝作为“理想”二极管阴极材料，阳极做成与阴极共轴的圆柱，把阴极发射面限制在温度均匀的一定长度内而又可以近似的把电极看成是无限长的无边缘效应的理想状态。金属电子逸出功(功函数)的测定实验，综合性地应用了里查逊直线测定法、外延测量法、补偿测量法和磁控法等基本方法。在数据处理方面有比较好的技巧性训练。因此，这是一个比较有意义的实验。   仪器特点 独立的理想真空二极管座：理想真空二极管插在独立的管座之上，并且配有透明的亚克力保护罩，既可以直观的观察真空二极管的工作状态，还可以有效地保护玻璃器件。独立的管座上刻有清晰的实验原理图，可以使得学生更好的理解整个实验原理。   精确的阳极电流测量模块：阳极电流测量模块采用微安级电流放大器，采用四位半数显表，测量范围可达0.1uA~20mA，可以准确、精细、稳定地测量到微弱的阳极电流。 稳定的阳极电压输出模块：阳极电压输出采用线性电源，输出幅度达到0~160.0V，可以稳定、高效地提供真空二极管的阳极电压。 便捷的数据采集接口：每个实验电源都配置模拟数据采集接口，可以连接电压传感器和PASCO数据采集软件，可以实时地采集大量的数据来分析测试结果，方便、快捷、高效地完成实验内容。   实验内容及典型数据 实验一：金属电子逸出功的测定 表1：在不同阳极电压和灯丝温度下的阳极电流及其对数值，作　lgIa～√Ua 图，得到不同温度下的截距　lgI 填入表2。     表2: 在不同温度T时所算得的　lg( I / T2) 和　1/T　的值 根据表2作 lg( I / T2) ～1/T 图，求直线斜率 m 直线斜率：m = -22802 逸出电势: φ = 4.53 (V) 逸出功（功函数）eφ = 4.53 eV 与逸出功（功函数）公认值　eφ=4.54eV　相比的相对误差：Er = 0.33%   实验二：电子在径向电场和轴向磁场中的运动（磁控法测量电子荷质比）   实验三：费米-狄拉克分布的研究     实验四：理想真空二极管的伏安特性   部件清单 金属电子逸出功实验仪   BEM-5715    可调直流 (恒压恒流) 电源I，12V/1A   BEM-5055    理想真空二极管盒   BEM-5716    螺线管线圈   BC-105236    连接导线，2mm护套香蕉插头，红   BC-105238   【2】 连接导线，2mm护套香蕉插头，黑   BC-105239   【2】 连接导线，4mm香蕉插头，红   BC-105084    连接导线，4mm香蕉插头，黑   BC-105083    连接导线,4mm护套香蕉插头1m, 红   BC-105074    连接导线,4mm护套香蕉插头1m, 黑   BC-105073    电源线   BC-105075    用户手册   CD-M-BEX-8510B  

一、产品介绍 彩色面阵CCD多功能综合实验仪，是与《图像传感器应用技术》、《光电技术实验》教材相配套的一款实验仪器，它体积灵巧，外形美观，可以完成多达十余种CCD原理与应用开发实验，方便教学，可以让学生更好的掌握相关的专业知识。 二、教学目的      1、了解并掌握面阵CCD的原理；      2、了解面阵CCD的软件使用方法；      3、了解并掌握面阵CCD信号处理方法；      4、了解并掌握运用面阵CCD进行尺寸测量和图像处理的方法；      5、运用面阵CCD进行形态学处理，了解腐蚀和膨胀等运算方法，适合医学图像处理； 三、实验内容 1、面阵CCD 原理与驱动实验； 2、面阵CCD 数据采集与计算机接口实验； 3、面阵CCD 边缘与轮廓检测； 4、面阵CCD物体尺寸测量实验； 5、面阵CCD 图像的点运算； 6、面阵CCD 图像的几何变换； 7、面阵CCD 图像采集与参数设置； 8、面阵CCD 投影与差影图像分析； 9、面阵CCD 图像的滤波与增强； 10、面阵CCD 形态学处理； 11、面阵CCD 旋转与缩放； 12、面阵CCD 颜色识别与变换； 13、面阵CCD图像采集程序设计； 四、配套文件资料 1、实验指导书1本；2、实验软件1套；3、实验录像光盘；     客户自行配置电脑及示波器  

一、产品介绍      MXY7003彩色线阵CCD多功能综合实验仪是我公司针对光电图像传感器领域及机器视觉领域为高校研制的一款综合性实验仪产品。它具有很多同类产品的优点，不仅可以使学生和老师直观的理解线阵CCD的原理，而且还能够通过提供的软件和动手搭建实验器材使学生更进一步的了解线阵CCD的几种典型应用；更重要的是学生通过提供的二次开发包可以充分发挥自己的创造力,还可以扩展更多的开发性实验，真正的做到学以致用。本款实验仪的特色在于它的实验设施以及光学系统安装在仪器内部，形成微型暗室，抽拉式上盖设计方便学生打开进行观察和实验，使整套光学实验效果更佳并不受外界光源的干扰。 二、教学目的   1、了解并掌握线阵CCD的工作原理及应用；   2、通过仪器提供的软件SDK，再加上学生的创造力，使CCD的应用领域变得更宽；   3、使学生掌握彩色线阵CCD的几种典型的应用；   4、为我国光电检测技术的发展培养人才； 三、实验内容 1、线阵CCD 工作原理与驱动波形观测； 2、线阵CCD 模拟输出信号的调整； 3、通过采集卡对线阵CCD的模拟输出信号进行A/D转换和数据采集； 4、通过软件浮动阈值对CCD的输出信号进行二值化处理； 5、利用线阵CCD 对物体尺寸进行非接触的实时测量； 6、利用线阵CCD 对物体的角度进行测量； 7、利用线阵CCD 测量物体的振动； 8、利用线阵CCD识别一维条形码； 9、利用线阵CCD扫描物体的二维图像； 10、利用外置相机进行实物尺寸测量 11、扩展性实验     （1）通过提供的CPLD程序，学生可以了解CPLD对外围器件的控制；     （2）有能力的学生还可以自己编程来产生方波；     （3）通过提供的SDK和DEMO程序，编写程序来采集扩展相机的数字信号；     （4）利用扩展相机并编写软件进行其他如尺寸测量等实验； 四、配套文件资料 1、实验指导书1本； 2、实验软件1套；   备注：客户自行配置计算机及示波器。

实验内容 1、示波器在实验中的应用； 2、验证多普勒效应及声速的测量； 3、测量物体的运动速度； 4、绘制物体的多种运动曲线。

实验内容 1、用落球法测不同温度下液体粘滞系数； 2、测量金属线膨胀系数。