软件可信性自动验证是新一代信息技术领域的新技术。我们基于原创性且国际先进水平的理论成果，自主研发了高效的自动推理工具；借鉴目前世界上最先进的程序形式化技术，形成了C程序自动验证系统和PLC程序自动验证系统，对指针安全、数组越界、溢出等常见复杂问题可实现自动验证或根据用户需要验证特殊性质，具有验证速度快、发现缺陷能力强、成本低的特点，从技术上突破了程序分析、程序测试的一些瓶颈，对提高软件质量具有不可替代的作用。目前，本自动验证系统已验证了涉及航空航天、武器装备、铁路、通讯等多种系统，显现出了明显效果，得到了认可。 该成果具有国际先进水平，自主可控，填补了国内程序可信性自动验证的空白，获得省部级和学会级三等以上奖励，有着有广阔的应用领域。。

南开大学自动吊车研究团队成功研制出32吨级安全高效自动桥式吊车系统一套，并提出了一系列高性能自动控制算法，取得的成果在国际上处于领先地位。经“国家起重运输机械质量监督检验中心”提供的权威检测报告知：它可使运送效率相比传统PID控制方法提高77%以上，同时使操作人员的工作效率提高2至3倍，具有良好的经济和社会效益。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 桥式吊车应用非常广泛，现有的人工操作方式工作效率很低。  人工操作吊车的主要问题： 工作效率低 定位准确度不高，难以应用在核电场合 人工操作安全系数低，伤亡事故频发 国内统计：吊车作业伤亡事故占很大比率 美国统计：年均死亡300~400人，死亡人数逐年上升 自动吊车研究目标： 对负载的自动快速运输，提高运输效率与自动化水平； 对负载的摆动进行抑制，提高效率、安全性与操作精度； 对各种紧急情况的自动处理，提高安全性。  南开大学自动吊车研究团队成功研制出32吨级安全高效自动桥式吊车系统一套，并提出了一系列高性能自动控制算法，取得的成果在国际上处于领先地位。经“国家起重运输机械质量监督检验中心”提供的权威检测报告知：它可使运送效率相比传统PID控制方法提高77%以上，同时使操作人员的工作效率提高2至3倍，具有良好的经济和社会效益。所搭建的自动吊车已在天津起重设备有限公司内进行初期应用，目前正积极推进产业化。

此项目为利用自然语言和语义网技术实现基于Web的有关广联达公司产品服务的自动问答系统。在传统基于搜索引擎的问答系统基础上，通过对问题和答案的进行语义依存分析并结合领域本体模型提供较为准确的自动问答功能，在实际应用中取得良好的效果。

考试系统有仿真实验、教师专家系统、实验题库等组成，教师自由组卷，学生考试后分数自动评出。通过实验教学评估客观一致的标准，实现实验能力考核的规范化，体现出客观公正性。 长期以来，由于受到实验室和师资力量的限制，大面积学生的物理实验考试难于有效实施。主要原因在于：           （1）面向大面积学生的实验操作考试需要大量的实验仪器和大量有经验的实验教师。           （2）面向大面积学生的实践能力考试，需要丰富的优质实验教学资源，对各个实验的知识点、操作要点进行提炼，并给出                   合理的评分标准。 1995年，中国科学技术大学研制成在国际上首创开发出《大学物理仿真实验》，而且不断增加内容和更新版本。软件现已在全国400多所高校推广应用，多次获得国家、省部级奖励，受到学生的普遍欢迎和使用单位的好评。 在多年《大学物理仿真实验》研究与实践的基础上，进一步加强虚拟实验的模型设计，创造性提出“实验操作题”的概念，建设与理论考试相结合的在线实验考试环境，推出了与物理实验基础知识考试相结合的《物理实验考试与自动判卷系统》。 从根本上解决了实验仪器状况及师资力量不足的问题，使实验教学的考试精确和客观化，教学质量评估标准化，为实现大面积学生的物理实验操作考试提供了有效工具和方法。 曾荣获1996年获得中国科学院教学成果一等奖；1997年获得教育部全国优秀CAI成果奖；1997年DOS版本获得国家级教学成果二等奖；1997年曾经代表中国CAI最新成果参加联合国科教文组织大会演示和到英国，日本等国家进行国际交流和展示；1999年获得安徽省优秀CAI成果一等奖；2000年获得安徽教学成果特等奖；2001年获得国家教学成果奖。 系统特色： 1.  教师可调用试题库中试题拟定分数、组成试卷，试题包含理论题和仿真实验配套的实验操作题 2.  同场考试可调用多份试卷，可安排不同学生对应不同的试卷，可有效避免作弊现象 3.  每个学生实验操作的初始状态和测量值都是随机产生，所对应的正确结果各不相同，从根本上避免了考试中实验操作的作弊现象 4.  开放式试题库，教师可自行增加试题，题目录入支持在线公式编辑，并支持word版题目批量导入功能 5.  支持学生重考：考试过程中出现意外时，老师可选择让学生重考，重新分发试卷 6.  支持在线监控：考试中系统会自动抓拍学生图像并上传到服务器，管理员可在线查看学生考试情况 7.  系统自动判卷和统计成绩，并可长期保存、批量导出。教师可调整学生成绩的分布 8.  考试分析功能，支持试卷题目得分情况统计，辅助教学 功能模块 物理实验考试与自动判卷系统由仿真实验库、实验习题库、实验考卷库、考试安排、评判和统计五部分组成。 1.  仿真实验库：包含50多个常用物理实验项目，有操作评分功能，可检查学生对实验原理、实验过程、仪器操作的掌握。 2.  实验习题库：习题由选择题和填空题、实验数据处理等组成，习题有评判功能，教师可自行添加习题。 3.  试卷库：教师从仿真实验库中选取实验，从习题库中选取习题组成实验考卷，存入。 4.  考试安排：安排参加考试的学生，安排考试的时间、地点，选择考试的试卷（可一场考试安排多份相同的难度的试卷）。 5.  评判和统计：系统自动评判的学生试卷，教师可对评判结果人工调整。实验考卷可长期保存，并可打印输出。 典型应用 在教学中的应用模式 1.  学期末开展大面积的实验考核：      教师可拟定多份相同难度的不同试卷，安排给不同时间的不同学生，对学生的实验操作能力进行客观的评测。 2.  教学中将实验考试做为实验项目加入实验循环中，评测学生实验操作能力。 3.  为开放式教学提供评测手段：      在学校开的开放式实验教学中，利用考试系统采用开放式考试模式安排实验测试，学生通过网络随时参加测试，满足学生个性化学习的要求。

1. 视频源支持VGA/DVI/HDMI、HD-SDI、3G-SDI等摄像机号，还可以支持图片、MP4媒体文件、IP串流、拼接组合画面等。 2. 系统支持8个原始信号通道，并且任意一个通道都可做高清软拼接和叠加高清视频画面以及抠像画面。 3. 每个视频通道都可以添加媒体文件播放、图片播放并且可以设定通道序号和通道名称等功能。 4. 视频拼接与叠加支持课件与视频、视频与视频、图片与视频等任意信号源拼接与叠加，生成单流多画面视频流，全部采用软件实现无需硬件支持。 5. 最终录制好的导播合成视频（电影模式），具备高清与标清格式同时录制功能。即：1920*1080分辨率和1280*720分辨率的视频文件可以同时录制。 6. 录制好的高清原始素材为可编辑格式，支持常用非编系统及编辑软件。 7. 支持8通道1080p原始素材和1路1080P导播合成素材同时采集压缩存储。 8. 系统支持与校园监控系统的摄像头连接，通过录播系统可查看校园所有摄像头的图像。 9. 系统支持多种视频格式选择，可录制MP4格式、ASF格式、FLV格式、TS格式、AVI格式、WMV格式（支持常用非编系统及软件）。 10. 系统可同时录制8通道的原始视频素材（用于后期深度编辑使用）。 11. 系统同时录制1路导播输出视频信号即电影模式。 12. 系统可同时录制1路组合拼接视频，支持双屏，三屏，四屏等多种组合拼接方式。（主要用于课后的教研分析，课后研讨等方面） 13. 系统可同时对实时视频信号与原有视频文件及图片进行抠像操作，支持蓝色，绿色背景，并具有前景坐标位置调整功能，且支持通道拼接画面作为抠像背景。 14. 录像的开始、暂停、停止功能可以支持录播软件控制、专用导播键盘控制、网络控制、无线设备控制、多媒体中控设备控制、录播控制面板控制。 15. 系统可将实时视频信号与原有视频文件或图片，进行多种形式拼接组合支持三种以上组合方式。 16. 系统支持手动与自动增加片头片尾功能，自动模式下系统停止录像后可将片头片尾文件与录制的视频文件自动合成为一个完成的视频文件。 17. 系统支持20种台标、角标等功能同时使用，且对位置、大小、颜色、底色等参数进行任意调整。 18. 系统支持8种字幕同时显示功能，可导入TXT字幕文件，也可实时输入字幕内容，可对字幕颜色、大小、位置及底色进行任意调整。 19. 系统支持16种转场特效选择，及4种画中画组合方式。 20. 系统支持网络与视频同时直播模式，网络直播时可根据网络带宽情况，对直播视频的分辨率及码率进行多种组合形式的调整。 21. 软件在手动操作时必须支持预置位操作功能，每通道预置位数量为5个。 22. 抠像功能支持多通道同时抠像，且支持通道拼接画面作为抠像背景。 23. 录像控制支持一键启动、暂停、停止所有节目录制，暂停后重新恢复录制时，不产生新的视频文件。 24. 系统支持音视频录制失败自动修复功能，当录制过程中发生断电或死机等意外事件时，正在录制的视频文件不会丢失且能自动修复正常播放。 25. 系统支持网络导播控制功能，教师通过IP网络进行控制录播系统，具备录像与直播的开始、暂停、继续、停止功能，并且支持通道之间的导播切换功能。 26. 系统支持外接专用导播键盘与录播控制面板同时使用。 27. 系统支持录像时长显示功能，暂停录制后时间不清零，继续录制后时间延续记录。 28. 系统支持独立控制功能，在进行录像和直播工作时能够单独停止录像功能保留直播功能，也可单独停止直播功能保留录像功能。 29. 系统在录像的同时支持自动抓取视频第一针画面截图功能，作为上传到资源管理平台后的课件封面使用。 30. 系统支持专业云台及广播级摄像机的扩展使用功能。 31. 录播软件具备对会议摄像机进行一键还原初始位置的操作，并且每台会议摄像机均可以进行此项操作。 32. 录播软件支持2种格式同时录制功能，即资源录像（原始信号）与导播录像（电影模式）分别录制不同的视频格式。 33. 系统支持自定义外接控制面板功能，用户可根据需要任意对接串口控制设备，如录播控制面板多媒体录播中控等控制设备。 *软件可以支持以下信号同时进行录制： 1. 4路高清摄像机信号同时录制 2. 1路高清课件HDMI/DVI/VGA信号同时录制 3. 1路三屏拼接视频信号同时录制 4. 1路虚拟抠像信号同时录制 5. 1路画中画视频信号同时录制 6. 1路高清导播合成视频信号同时录制 7. 1路标清导播合成视频信号同时录制 *音视频信号录制标准： 1. 视频编码：标准H.264 2. 音频编码：AAC 3. 录像格式：MP4、ASF、FLV、TS、WMV、AVI可选 4. 录像分辨率：支持1080P/60fps、1080P/50fps、1080P/30fps、1080P/25fps7、20P/60fps、720P/50fps、720P/30fps、720P/25fps，720×576/25fps可选。 5. 录像码率：支持2M-32M任意设置。 *网络直播与视频流推送模块支持以下功能： 1. 流媒体协议采用标准RTMP协议、HLS视频流、RTSP流，同时支持WINDOWS、android、IOS，跨平台WEB无插件直播。 2. 录播软件内建WEB服务与流媒体服务功能，在没有外接WEB服务器与流媒体直播服务器的情况下可支持小范围的直播与点播活动，直播时可支持100个以内的客户端同时观看。 3. 系统在支持本地直播的同时，还支持向第三方的FMS直播服务器推送直播流，最多可支持向四个第三方FMS平台同时进行推流。 4. 系统支持网页收看直播，客户机无需安装任何软件及插件即可直接观看直播视频。 5. 录播软件支持内外网同时进行网络直播，并且可针对内外网带宽情况分别设置码率功能。即内网直播使用高分辨率与高码率进行传输，外网直播使用底分辨率与底码率进行传输。 *导播及跟踪模块支持以下形式： 1. 支持讲台单机位、双机位、多机位跟踪导播，多机位跟踪导播时用户可编程。 2. 支持学生单机位、双机位跟踪导播。 3. 支持教师三种机位跟踪导播与学生两机位跟踪导播任意组合。 4. 支持可视化自动定位跟踪功能，在自动导播的同时看到讲台和学生的定位情况。 5. 支持延时切换功能，根据用户需求可自行设置老师与学生画面之间的切换延时。 *老师自动跟踪模块需支持以下模式： 1. 采用算法支持智能图像分析算法、老师无需佩戴任何辅助设备，真正做到常态化。 2. 跟踪模式与定位需支持点定位、区域定位、立体定位、移动侦测。 3. 图像跟踪与切换支持智能识别自动调度功能，系统自动识别摄像机机位，自动调度。 4. 跟踪切换方式支持可编程，可根据不同老师的授课行为习惯，进行编程，实现个性化跟踪策略。 5. 同时支持教师单机位随动跟踪、双机位切换场景与随动跟踪、多机位画面切换跟踪方式。 6. 在没有板书定位摄像机时，支持板书特写拍摄功能。 *学生自动跟踪模块支持以下模式： 1. 系统跟踪模式需支持图像分析与人脸识别双重技术。 2. 系统同时支持双摄像机定位与单摄像机定位的两种图像分析算法，以适用不同的课程与跟踪需求。 3. 系统支持自动捕捉单人站起、坐下，单人到多人，多人到单人的起立坐下等复杂课堂场景的变化。 4. 系统具备内嵌人脸自动识别技术，避免光线变化产生图像误报。 5. 系统支持教师走下讲台后，在学生区走动时摄像机随动跟踪功能。 6. 系统在手动导播情况下，支持点图智能自动定位分析功能，即可通过点击教室模拟平面图快速定位拍摄到起立的学生。 7. 支持多种跟踪模式，单机位随动跟踪、双机位切换跟踪模式。 *课件信息的采集与侦测模块支持以下功能： 1. 支持一通道以上DVI/VGA/HDMI的计算机信号采集。 2. 系统可自动识别内容变化、光标、鼠标行为等信息。 3. 当系统侦测到只有鼠标小范围移动操作时，系统不会自动导播切换画面。 4. 当课件计算机的屏幕发生内容变化后，系统进行侦测分析判断后进行导播切换画面。 5. 当播放内容切换到课件演讲时，系统自动识别内容变化、光标、鼠标行为等，系统自动判断鼠标行为和画面内容变化为有效演讲状态，光标闪烁为无效演讲状态。 6. 系统支持工具栏独立侦测屏蔽功能，避免网络连接或其它活动及广告图标干扰误报，导致系统进行无效的画面导播切换。

从电器文明开始，短短一个世纪的时间，人类在科学探索的步伐上已经从工业进入了智能化的技术环境。随着物联网的发展，数据时代到来，各行各业也在争相抓住契机，利用新时代科技智能手段，帮助企业更好发展。其中，传感器技术的应用，为工业监测带来了新的惊喜。它在工业自动化系统的监测过程中，起到巨大作用，可以实时监测将监测到的信号经过转化后以数据的方式提供给人们，做到实时监测，确保工业自动化系统的正常运行。现阶段，监测工业机械运行一般使用振动传感、温振一体化传感器等，存在成本高、易误报、不能对早前故障进行监测等问题；而故障早期诊断对于维护设备安全、保障工业体系正常运转具有重要意义。 针对现有故障监测系统存在的问题，团队开发了基于声纹、振动、温度一体的声振温一体传感器，该传感可综合感知监测对象声音、振动、冲击脉冲、温度以及倾角数据，全面覆盖旋转设备早中晚期故障信息。同时，开发了旋转设备声振温一体化监测诊断系统，其由有线/无线声振温一体传感器、采集网关、电脑 WEB 端构成，同时适配云平台、手机端小程序。通过有线/无线声振温一体传感器将设备运行时的冲击脉冲、三轴振动、噪声、温度数据采集传输至数据库服务器，依托独有的异音分析、健康因子指标专利算法，实现设备状态实时监测与故障诊断。 核心优势： （1）全面集成冲击脉冲、三轴振动、声音、温度多维度深度感知专利技术； （2）快捷部署(磁吸胶粘/纹可选)，无线方式，快速联网； （3）数字信号传输，抗干扰能力强准:独有异音、健康因子指标专利算法； （4）高性价比，大容量电池，长维护周期。

成果描述：本实用新型公开了一种网络化的自动距离测量装置,其结构包括装配板、装配孔、红外发射器、电线、护罩、机体、超声测距头、无线杆、超声头护环、红外接收器,装配板与机体相连接,装配孔设于装配板上,红外发射器安装于护罩上,护罩与机体螺丝连接,超声测距头通过超声头护环与护罩连接,无线杆与机体相连接,本实用新型的有益效果：本设备通过在测量装置上设有超声测距头和由红外发射器与红外接收器组合而成的红外测距设备,并在机体设有距离判断模块,使设备能够在平时使用时进行红外自动测距,并在距离达到限度时自动开启超声测距进一步精确测量距离,保证测距智能化和准确性,从而保证装配设备的安全使用。市场前景分析：本实用新型公开了一种网络化的自动距离测量装置,其结构包括装配板、装配孔、红外发射器、电线、护罩、机体、超声测距头、无线杆、超声头护环、红外接收器,装配板与机体相连接,装配孔设于装配板上,红外发射器安装于护罩上,护罩与机体螺丝连接,超声测距头通过超声头护环与护罩连接,无线杆与机体相连接,本实用新型的有益效果：本设备通过在测量装置上设有超声测距头和由红外发射器与红外接收器组合而成的红外测距设备,并在机体设有距离判断模块,使设备能够在平时使用时进行红外自动测距,并在距离达到限度时自动开启超声测距进一步精确测量距离,保证测距智能化和准确性,从而保证装配设备的安全使用。与同类成果相比的优势分析：国内领先

成果简介： 在我国许多地区，尤其是高严寒地区，冬季铁路的路基冻胀、道岔积雪以及轨道积雪问题严重影响铁路运输的安全性，如果不解决这些问题，将影响列车的行车速度和行车安全，成为铁路运输安全的一项重大隐患。例如哈大高速铁路自投运以来，每到冬季为避免冻胀问题带来的安全隐患，均需降速运行；201

项目成果/简介:本项目开发了一套 32 吨级工业自动吊车系统，相关技术处于国际领先地位。本展品可使吊车运送效率比当前主流方法提高 77%以上，行程 6 米时，最大定位误差不超过 5 毫米，精度非常高。同时，本展品可确保事故率降低 50%以上，使操作人员工作效率提高 2-3 倍。本展品已在天津起重设备有限公司生产的吊车上进行了大量的推广应用。 这项成果符合《中国制造 2025》的战略目标，具有非常显著的经济效益。它定位精度高，有助于实现核废料运送与处理等操作。无人式的操作方式可以使桥式吊车在各种危险环境下作业，从而进一步拓宽了其工作范围，在先进制造行业产生了非常积极的影响。 这项成果在创新性方面处国际领先水平。在吊车控制方面，国际上近 5 年来引用数排名前十名的论文中，这项成果占到 4 篇；成果第一完成人方勇纯教授应邀前往波兰华沙参加第 11 届机器人运动与控制研讨会并做大会报告（其他三位大会报告人分别来自美国，法国，葡萄牙）。2016 年，成果入选国家自然科学基金委资助项目优秀成果选编（六），信息科学部 5 年共入选成果 25 项，其它入选成果的第一完成人分别为高文院士，杨学军院士，钱锋院士，房建成院士，郝跃院士等著名专家。应用范围:吊车是应用领域最广的设备之一，我国在基础设施建设上的持续投入，为吊车类起重机械的蓬勃发展提供了非常好的机会。随着产业转型升级和战略性新兴产业发展，智能起重机是起重机行业的大势所趋，也是当前智能制造业的迫切需求。具体体现在：（1）新兴产业促使起重机趋向大吨位、高效率、自动化、智能化及多用途方向发展。（2）用户对起重机性能的要求不断提高，为此必须借助于新兴的智能技术来研制智能型起重机。（3）随着全球经济一体化，制造企业需要借助于智能起重机来提升装配水平和生产效率，增强在国际市场的竞争力。 本自动化吊车可以为地方经济和社会发展注入活力，可望形成重要的产业基地。主要体现在：（1）本自动吊车科技水平高，可以提高相关制造业的技术水平和产品竞争力。（2）本自动吊车本身及衍生产业可以提供就业机会，缓解社会压力。（3）本自动吊车主要用于具有智能化生产流程的核电、码头、建筑行业等，可带动上下游企业的发展。（4）本自动吊车具有良好的市场前景，更便于带动产业的发展，在实施地区可形成重要的产业基地。效益分析:特色 1：本展品的自动化吊车包括机械部分与电气部分，还开发了吊车自动控制软件系统。具体而言，为了实现高性能自动控制，提高实时性，设计了基于 DSP 的多轴控制板。手/自动操作可由遥控器上三个按钮进行设置，DSP 可以实时监测对应的三路信号来判断吊车的手/自动状态，以便在变频器操作模式无变化的情况下，通过 PLC实现吊车手/自动控制状态的平滑切换，自动模式由 DSP 提供控制信 号，手动模式由单片机提供。 特色 2：建模、轨迹规划、跟踪及自动快速消摆技术。提出了一种精确的多吊绳吊车模型与一种基于鱼群行为的 RNA 遗传算法的建模方法。可更为准确地刻画实际工业吊车特性，为后续控制方法设计与分析奠定坚实的基础。提出了多种便于台车跟踪的自动消摆轨迹，简单易行，效果良好。此外，提出了一种增强耦合非线性消摆控制技术、一种鲁棒滑模控制方法以及一种考虑轨道约束的自适应消摆控制技术，能充分考虑外界干扰与未建模动态的干扰，取得良好的防摆与定位控制效果。此外，考虑吊车执行器的饱和约束、部分信号不可测量等实际问题，还设计并提出了一系列行之有效的自动控制方法。 特色 3：运动体检测与三维场景重建技术。具体而言，项目组搭建了一种彩色点云获取设备，可以准确获取实际工况下带有颜色信息的三维点云。提出了一种三维的正态分布变换算法，在实际应用中取得了稳定有效的结果。为防止桥式吊车现场危险事故的发生，设计了一种智能监控系统来发现进入吊车操作现场的人，并在可能发生危险时进行警报。经大量测试，所提技术能很好地完成预定任务。 特色 4：持续扰动抑制。针对野外工作的吊车系统，设计了一种适用于持续扰动情况下的非线性复合消摆方法。除此之外，针对周期性干扰的不利影响，项目组还提出了一种重复学习与部分反馈相结合的控制方法。两种方法均可有效抑制持续干扰对吊车系统的影响。 特色 5：竖直起降技术。针对负载的起吊、落吊、水平传送过程，提出了一种非线性跟踪控制方法，该方法能保证台车及绳长变化的跟踪误差始终地保持在任意设定的范围内并收敛于零，同时能有效地消除负载的摆动，大幅提高系统的工作效率。