项目简介 嵌入式系统在这个信息化与工业化的社会占据着举足轻重的位置。嵌入式系统的 概念毋庸再提，其应用范围更是广之又广，其发展趋势更是为人瞩目，这里套用更有 权威的刊物原话可能更有说服力和感染力！“信息时代，数字时代使得嵌入式产品获 得了巨大的发展契机，为嵌入式市场展现了美好的前景”。从而佐证嵌入式研究与教 学投入的前瞻性与实用性。 本项目在对 ARM 的内核、结构和工作原理以及仿真环境比较熟悉的基础上主要完 成对 ARM 各种外围接口的电路软、硬件设计与仿真以及 ARM 系统板开发的工作。基于 S3C4510B 是一款高性价比 RISC 微控制器，内含 ARM7 TDMI RISC 处理器核，ARM7TDMI 为低 功耗、高性能的 16/32 核，比较适合用于对价格及功耗敏感的应用场合的需要完成其最小硬 件系统的设计。目前系统只需付资制作便可投入到教学实验中，且内核的升级与外围的扩 展与更新以及可应用场合与范围的变动可随时对系统进行升级与改制。  

轧制力是轧机最主要的技术参数之一，获取轧制力信息除作为轧机生产过程的状态识别、效能判定、产品开发及技术管理等环节的科学依据外，对保证安全生产、防止设备重大事故、优化轧制规程、实现生产过程自动化和最优控制、提高设备的技术装备水平等都具有重要意义，因此轧制力成为对轧机行为监测的重点。 附着式轧制力智能监测系统是将直流大电流分流测量模式移植到轧制力的测量上来。即将附着式传感器安装在轧机机架立柱上，通过测量承受的微小分流轧制力来间接测量实际的轧制力。具有重量极轻、价格低廉、寿命长和维护简单等优点。克服了传统的支承式传感器安装在直接承受轧制力的位置上所带来的体大沉重、价格昂贵、寿命较短、维护费用高等缺点。 该系统已在马钢中板轧机和济钢中厚板轧机上应用，实现了在线智能监测轧制力，取得了良好的效果。 系统构成 附着式轧制力智能监测系统由工控机柜、工控机、采集卡、显示器、智能仪表、UPS、系统电源、大屏数码显示器、报警装置和附着式传感器等组成。 仪表功能 该仪表具有超宽的自动零位调节、独特的零点快速跟踪技术、非线性补偿标定及实现工控机程序对仪表进行通讯智能控制，除去了机架的热变形温漂及抛钢时机架产生的垂直振动等叠加在传感器输出信号上的非测信号。 软件功能 专用监测软件在Windows环境下运行，其主要功能有：信号在线采集、显示波形图、可进行时域和频谱等分析。数据库及历史库包括：被测信号超载或报警记录，可查阅报警参数，根据需要可随时打印输出等。当轧制压力超过设定门槛值时，发出声光报警信号，提醒操作工实时了解轧机的运行状况，以作出是时轧制决定。

 循环球式电动助力转向系统取消了传统液压助力，实现纯电动助力和系统力与位移耦合控制，具有低速轻便、高速路感强、节能环保等优点，适用于中大型商用车。 该项目系统地突破了商用车转向系统大电流控制的路感跟踪和可靠性、力与位移耦合控制等关键技术，国内外率先实现商用车转向系统的电动化，有效提升商用车转向系统的性能。获中国国际博览会高校展区一等奖、江苏省科技进步二等奖和中国机械工业科技进步奖。

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。

本项目检测系统通过高帧频面阵相机动态实时采集纱线图像，配合鲁棒性图像处理与参数检测算法，实现对纱线条干均匀度的全面评价，建立电子黑板和电子织物构建模型，实现纱线条干均匀性的可视化，预测纱线条干在黑板和织物中的外观效应。该项目同时可用于纱疵分类、竹节纱参数检测以及纱线等级预测评定。 关键技术 （1）纱线传动控制各单元的协调与配合：包括传动装置与采集设备各组件的配合设计，纱管退绕装置与主动轮连轴传动时的张力控制，运行中纱线的抖动和跳动问题，暗箱、相机镜头和光源位置的优化调整以及纱线速度、光源亮度与相机帧频、曝光时间的配合问题。 （2）基于 C++与 Opencv 的多线程实时处理框架的搭建，在纱线图像采集的过程中，实现图像的边采集边处理，提高系统的实时性，缩短检测所用时间，杜绝纱线信息丢失现象，从根本解决纱线图像高速检测的问题。 （3）鲁棒性纱线图像处理算法的研发：包括配合实时检测的纱线图像分割算法的研发，相邻图像间重合部位查找算法的研发以及纱线图像可视化模块电子黑板构建算法和电子织物仿真算法的研发。 知识产权及项目获奖情况 已授权发明专利 2 项。发表相关 SCI 论文 6 篇，EI 论文 4 篇 项目成熟度 采用图像式纱线条干检测系统已对多种类型的纱线进行检测，并将检测结果与成熟的仪器和人工结果进行了对比，无论在段片段不匀、周期性不匀，还是相关性分析和长片段不匀方面，该检测系统都可获得与成熟仪器较为一致的结果。 

 浆果富含花色苷、黄酮、酚酸、萜类等多种生物活性成分，具有显著的抗氧化、提高免疫力、缓解视力疲劳等多种生理功能。辽宁省浆果栽培面积全国第一， 草莓、蓝莓、树莓、北五味子、刺五加、蓝靛果等特色浆果产量居国内前列。项目组针对浆果柔嫩多汁、易腐烂、不耐贮运、专用加工装备缺失、高附加值深加 工产品稀少等制约浆果产业发展的瓶颈问题，自 2007 年以来，在国家科技部“十二五”科技支撑计划、农业部公益性行业（农业）科研专项、国家自然科学基金 等项目的支持下，开展了围绕浆果深加工基础理论和应用技术研究，取得了多项技术突破，创立了我国特色浆果深加工关键技术与应用集成体系。 主要技术内容及指标如下：     （1）建立了特色浆果速冻品质评价体系及贮藏技术规程，延长了特色浆果的加工周期。针对浆果加工品种混杂、加工适宜性不明确、采收集中、易腐烂变质、不耐贮运等问题，构建了代表性浆果速冻品质评价体系信息库；研发了低温 冷藏结合 60Coγ辐照、冰温结合钙处理技术，提高了浆果货架品质；开发了浆果前处理、速冻、解冻关键技术，为浆果速冻、冻干产品及装备研发提供理论支撑。    （2）创建了特色浆果深加工及综合利用技术，实现了特色浆果资源的高值化利用。从微观分子角度揭示了单元加工操作过程对浆果典型生物活性物质的影 响规律，为工艺技术开发提供理论支撑；开发了浆果食品稳态化加工、高效提取纯化、致病性病毒检测和指纹图谱掺伪检测技术，实现了浆果资源高效加工及产 品控制；开发了浆果 NFC 果汁、发酵、干制、提取物等 37 种新型浆果制品。相关技术及产品已在 10 多家企业进行推广应用，推进了特色浆果加工产业的快速 发展。     （3）构建了特色浆果及副产物活性物质功能评价体系，明确了其分子作用机理。研究了特色浆果中典型活性物质抗氧化、护肝、辅助降血脂、增强免疫力 等功效及分子作用机制，构建了活性成分功能评价体系，为浆果活性成分应用开创了新领域。     （4）研制了特色浆果速冻、冻干、活性成分制备等专用装备。针对当前浆果 加工关键设备效率低、连续性差、能耗高的问题，研制开发了浆果速冻、冻干、活性成分制备等专用装备，构建浆果高效连续加工生产线。率先将装备在我国 20 余家企业进行了推广应用，部分装备出口到美国、加拿大、韩国、德国等国家，提升了我省浆果食品加工装备的国际竞争力。

项目研究使用创新的提取和分离设备，利用目前国内外没有研究过的超磁辐射聚能提取器来提取银杏叶，比起传统的煎煮回流、渗漉等方法，更加节省能源，利用生产空间小。重要的是在提取过程中对要求限度极低的银杏酚酸经过了转化分离，使所得的银杏叶提取物中银杏酚酸含量小于5ppm,银杏黄酮和银杏内酯的含量更高，杂质更低，易于进一步处理，最终产品质量远高于同类产品，达到或超过美国和欧盟标准，开创国内银杏叶提取的新技术工艺、新设备仪器，新生产质量控制系统,具有科技创新值得推广使用的意义。同时，对生产的银杏叶提取物制订高于国内标准的测定指标，使其能更科学、更有利的起到控制银杏叶提取物的质量。虽国内有银杏叶提取物的标准，但其低于美国或欧盟标准，而该项目制订的银杏叶提取物质量达到或高于美国或欧盟标准。在目前同行业中领先。而且，在利用创新技术设备生产银杏叶提取物的质量标准研究中建立的银杏叶提取物工艺的现代与标准的国际化，进行中华人民共和国知识产权局及国际PCT专利的申请，保护创新的的提取和分离工艺技术与创新，为产品国际化创新建立良好的基础。

随着制造技术的快速发展，针对复杂结构件设计的需求日益广泛。改变传统的零件设计模式，将创新型设计方法与增材制造技术相结合，开展面向功能构建的创新设计，实现“结构—功能－材料”一体化，在设计阶段提升产品的功能、材料性能和降低成本，是充分挖掘增材制造的潜能，提升增材制造产业化价值的关键，是企业产品升级变革的重要手段和方法。 本项目突破集有限元分析、拓扑优化、晶格造型、力学设计、工艺约束、美学设计于一体的集成创新设计方法，充分利用晶胞的单元构造、堆积密度及空间分布直观地表达复杂产品结构件的材

   基于数字化与虚拟现实技术的创新型地理专用教室是指以“数字化”为主导，以数字星球系统为核心，遵循教育部《中学地理专用教室建设规范》，配备常规教学类的交互地图教学系统；天文实践类的课程资源包；创新应用类的虚拟现实VR教学系统、地理AR沙盘、全息教学系统、3D地理教学系统；实验活动类的地理交互学具、地理综合实践套装；并辅以教学通用设备以及环境创设，能够把地理课本上的知识更直观、生动、全方位的精彩呈现，让学生打开传统的思维模式，以一种更加生动活泼的方式学习地理，有利于教师教学活动的开展和学生学习效率的提高。 设计思路    1）通过数字化地理专用教室构建一个平台，切实有效地突破地理教学瓶颈，使数字化地理专用教室成为地理学科的重要组成部分。    2）通过数字化地理专用教室方案的实施应用，颠覆性地改革地理学习的观念和方法，让地理知识实现O2O。    3）将云技术融入数字化地理专用教室，开启地理学科“互联网+教育”的新时代，让学生的地理学习地理教学焕发生机和活力。    4）依托数字化地理专用教室的数字化信息技术环境，促进学生的自主学习、协作学习与研究性学习。    5）通过对数字化地理专用教室的硬件、软件、资源及互联网技术的科学配置与有机整合，满足地理教师备课、教研、教学、评测及反馈的应用需求， 形成完整的教学闭环。 核心优势   一、三个率先，引领市场。     1、率先提出地理专用教室解决方案，并规模实施；     2、率先提出数字化地理专用教室解决方案，并规模实施；     3、率先提出基于虚拟现实技术的数字化地理专用教室解决方案，并规模实施；   二、市场良好的售后服务保障，教学研服务培训，让教室、设备真正用起来。     专门的服务团队，完整的服务体系 ，对客户进行实时跟踪服务，及时解决问题，并提供培训服务，教研活动服务等。   三、雄踞全国地理专用教室用户数量榜首。     地理学科的教育装备已有7000家客户，涵盖小学、初中、高中、师范院校等，具有良好的口碑和品牌效应。   四、多频次进入国家标准     其核心产品被列入《中华人民共和国教育行业标准》和《中学地理专用教室装备规范》，其技术领先难以超越。          五、商标专利技术把控，避免用户牵涉侵权盗版的专利纠纷中。     2017年11月30日，北京市高级法院下达终审判决书，维持北京一中院判决，最终裁定：     一、无锡XXX（原：无锡XX）自判决生效之日起，立即停止对该专利产品的侵权行为，立即停止制造、销售、使用、许诺销售、进口数字星球系统产品并立即销毁未销售的数字星球产品；     二、无锡XXX自判决生效之日起七日内赔偿被侵害方经济损失及合理支出费用。   六、中国教育装备行业协会《中学数字化地理专用教室装备规范》牵头单位、制定者。     2019年3月28日在北京市召开的第三批教育装备行业团体标准立项审定会议中，中教启星中学数字化地理教室装备规范被列入《第三批教育装备行业团体标准立项清单》，成为数字化地理教室装备规范制定的牵头单位和标准制定单位   七、全面构建地理生态社区微循环。     备课系统、教研平台、测评系统、教学助手和地理社区等地理教学工具的应用，能够满足数字化地理专用教室和地理产品用户基于网络的成长需求，实现教育+互联网的结合，始终贴合用户的需求，构建起地理生态社区微循环系统。