随着直流输电线路电压等级越来越高，直流绝缘子的绝缘性能对电网安全愈显重要。在高电压作用下直流绝缘子电介质中会发生离子迁移，从而导致直流绝缘子的绝缘性能下降和老化，严重威胁到电网的安全运行。国内外文献表明，通过对直流绝缘子进行离子迁移试验，可以评价其绝缘性能。大连理工大学特种电源及自动化团队以多年从事的高电压及绝缘技术的技术积累和研究成果为基础，借助多学科交叉优势，将高电压及绝缘技术、小信号测量技术和计算机技术有机的结合，研制出直流绝缘子离子迁移试验测试系统，系统具有高压设备自身泄露电流小、输出电压精度高，纳安级泄漏电流测试，系统绝缘性能好，试验环境的温度、湿度控制精准，被测对象数量多、试验时间短等特点。已有二套系统投入使用，分别为大连电瓷集团和浙江金利华电气有限公司的绝缘子绝缘性能测试系统。

本发明涉及一种科研实验系统，尤其是一种管道泄漏检测定位实验系统及其检测方法，用于实现不同泄漏检测方法对长距离输送气体、液体管道的泄漏检测及定位实验。本发明包括输送管道、介质（水、油、氮气）输送装置、负压波检测装置和声发射检测装置。为了模拟实际泄漏场景，该管道泄漏检测定位实验系统提供一种泄漏模拟方式，即将带有控制阀的一段直管道换在管道中的任意可替换管节处，控制阀后端上安装有涡轮流量计，这样可以模拟管道在不同位置泄漏的情况，达到对多点泄漏的模拟结果。其次，通过调节控制阀的开度可以模拟不同大小的泄漏孔，泄漏流量可以直接从控制阀后端的流量计直接读出，从而可以测量泄漏孔大小对泄漏信号的影响。本发明的管道泄漏检测定位实验系统，能够实现对部分输送管道运行参数的采集，能够实现采用多种泄漏检测方法（如负压波法、声发射泄漏检测法等）研究泄漏工况下管道运行参数的变化情况，同时，通过换上不同管径的管段也可以实现由于管径变化对参数影响的检测；S型管道折弯处采用U型管连接，相比于常见的直管管道系统，该系统可以研究弯管对于泄漏波传播的影响。该实验系统适用于工业或城市高、中、低压、长距离直线管道和弯管道的泄漏检测定位实验。

本发明涉及一种科研实验系统，尤其是一种管道泄漏检测定位实验系统及其检测方法，用于实现不同泄漏检测方法对长距离输送气体、液体管道的泄漏检测及定位实验。本发明包括输送管道、介质（水、油、氮气）输送装置、负压波检测装置和声发射检测装置。为了模拟实际泄漏场景，该管道泄漏检测定位实验系统提供一种泄漏模拟方式，即将带有控制阀的一段直管道换在管道中的任意可替换管节处，控制阀后端上安装有涡轮流量计，这样可以模拟管道在不同位置泄漏的情况，达到对多点泄漏的模拟结果。其次，通过调节控制阀的开度可以模拟不同大小的泄漏孔，泄漏流量可以直接从控制阀后端的流量计直接读出，从而可以测量泄漏孔大小对泄漏信号的影响。本发明的管道泄漏检测定位实验系统，能够实现对部分输送管道运行参数的采集，能够实现采用多种泄漏检测方法（如负压波法、声发射泄漏检测法等）研究泄漏工况下管道运行参数的变化情况，同时，通过换上不同管径的管段也可以实现由于管径变化对参数影响的检测；S型管道折弯处采用U型管连接，相比于常见的直管管道系统，该系统可以研究弯管对于泄漏波传播的影响。该实验系统适用于工业或城市高、中、低压、长距离直线管道和弯管道的泄漏检测定位实验。

目前，国内外用于灭火剂的阻惰化性能测试的实验系统因实验室而异。由于各个实验室的研究背景、研究方向和研究手段不同的原因，已开发的实验系统功能比较单一，无法对灭火剂的阻惰化性能进行多角度、全方位的考察。已有的实验系统主要是以灭火测试平台为主，灭火测试平台主要分为燃烧系统和灭火剂释放系统，系统仅仅是记录不同灭火剂扑灭不同燃料火灾所需要的时间，并以此作为评价灭火剂性能的标准。装置结构合理，功能强大，操作方便。考虑到外界环境对燃料燃烧状态的影响设置半封闭式的燃烧室，通过可调节进风口控制进气流量。对汽化水量进行测量，可以反映出燃烧过程中燃烧作用和灭火剂阻惰化效应的相互作用，特别是含添加剂细水雾对火焰增强作用的机理分析。烟密度测试组件基于烟气对光的吸收散射效应，测试燃烧过程中的发烟应用概况提供一种灭火剂阻惰化性能测试量。系统及其测试方法，其目的是实现对含添加剂的水基灭火剂阻惰化效果的性能测试，旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，填补此研究领域的空白。

本项目开发的织物折皱回复性测试系统通过气动加压方式实现对织物试样的水平加压，采集了织物折皱回复全过程角度变化的视频序列，利用智能图像处理方法测量折皱回复角，获得回复阶段回复角随时间变化情况，并从动态测试结果中提取试样的初始回复速率、急弹时间、急弹回复角、缓弹时间、缓弹回复角等指标，全面表征织物的折皱回复性能。 关键技术 （1）突破技术： ①织物折痕的自动形成：项目成果能实现对织物试样的自动加压和释压，加压压力可在 5-30N 之间无极调节； ②回复角度的自动测量：项目成果突破了传统织物折皱回复性能测试需要大量人工操作的缺陷，利用机器视觉技术，获取织物图像中代表回复角的自由翼与固定翼的夹角，实现了织物折皱回复角度的自动测量，测量精度可精确到 0.1°； ③折皱回复性能的全面评价：项目成果可动态刻画织物折皱回复的过程，实现初始回复速率、急弹时间、急弹回复角、缓弹时间、缓弹回复角等指标的获取，达到全面表征织物折皱回复性能的目的。 （2）形成产品： 织物折皱回复性能动态测试系统 1 套。 知识产权及项目获奖情况； 已授权香港短期专利 1 件。 项目成熟度 项目成果可应直接应用于企业生产过程中对织物折皱回复性能的评价测试，与现有织物折皱回复性能标准测试设备 Shirley 测试仪的结果偏差在±2°之间，且相同织物不同试样的经向回复角标准偏差在 3.5°之内，纬向回复角标准偏差在 2.6°之内，满足国际国内相关标准要求。 投资期望及应用情况 期望成果推广到各纺织企业和高校中应用，提高评价织物折皱回复性能、保形性测试的准确性和自动化程度，为面料开发和服装设计提供可靠参考。 

在物流系统中有三类典型的自动化传输设备：(1) 固定路径传输设备，如传输带；(2) 限定区域传输设备，如有轨小车；(3) 可变路径传输设备，如自动导引车AGV。AGV是一种具有自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶和停靠在指定的站点，并通过各种移载装置完成相关物料搬运任务的自动化运输车辆。在自动化程度、智能化水平、路径设置柔性及系统可重构性方面，AGV都要明显优于前两种传输设备，且易与计算机控制的全自动化生产系统有机结合。电磁感应导引和磁导引是AGV的传统导引技术，需要在运行路径地表埋

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。

电路是以晶圆为载体，采用一定的工艺，把电路中的元器件和布线制作在晶圆片上，封装为 一个整体，使晶圆上每个晶粒成为具有所需电路功能的微型结构。晶圆切割的过程是将集成有 电路的整片晶圆通过划切分割成单个的晶粒，切割过程又是一种无法恢复的过程，因此，材料 和制造成本的积累以及工艺的不可重复性决定了切割工艺成为整个集成电路制造过程中最关键 和难度最大的工艺环节。 精密机械：可加工的晶圆最小直径可达50mm，在晶圆里面印刷有晶格，每个晶格的宽度 为200μm，晶格间距约为20μm，所以设备的切割精度要求控制在2μm以内，每小时切割15片。 运动平台采用高精度的直线电机平台，定位精度为2μm，重复定位精度为1μm；旋转平台的定 位精度为30″，重复定位精度为4″。 计算机自动控制：划片机系统将根据客户要求以及配合视觉检测系统传输的晶圆数据，自 动生成切割路径，在规定的工作时间内完成晶圆的切割。

温室大棚的对通风和温度控制精细化程度要求高，风口控制操 作频繁，风口控制对产量影响巨大，本产品预设控制参数之后可根据环境数据 全自动工作，风口开关频次高、最大限度的保持温室大棚内部的温度稳定，内 置三种温控算法（简单算法、分段算法、智能算法），最大限度的满足不同人 群对产品的需求，本产品创新性的把放风机接入互联网，让农民远程可以监测 温室大棚的数据，远程控制放风机的工作进而精准控制温室大棚风口的大小。 当风口或者温度异常发生时，放风机及时推送警报到互联网，从而第一时间提 醒农民进行处理。本平台对农业生产现场数据进行持久留存，提供曲线、图表 分析，利用大数据分析为农民提供生产指导，建立生产数据农民社交沟通平台。 

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。