成果与项目的背景及主要用途： 大型工程活动的安全关系着人类生命安全和社会经济活动，桥梁、隧道、建筑物的结构失稳、崩塌、火灾等事故应做到及早预测与警报。光纤传感系统作为智能结构的神经网络，可为人们获知结构内部工作状态信息提供有力工具，用来测量混凝土结构变形及内部应力，检测大型结构、桥梁健康状况等。天津大学科技成果选编 技术创新： 光纤传感器：新型的光纤温度、应变传感器具有高灵敏性、高精度以及体积小的特点，便于做分布式安装，达到多点化、实时化的精准测量。光纤解调系统：研发了一系列新型的光纤光栅温度、应变传感在线监测仪。基于 DSP 技术，可实现波长解调速度 200KHZ、智能分析、智能判断和实时传输。特别适合多通道多传感器以及多传感器有同步要求的监测设备。研制了低熔点玻璃焊接封装的渗压计，极大降低了温度和湿度对压力测量的影响。 技术水平及专利与获奖情况： 专利：“光纤 Bragg 光栅传感解调装置及解调方法” 200510014877.7 应用前景分析及效益预测： 光纤传感器进入结构监测领域具有重要意义。光纤传感器的轻巧性、耐用性和长期稳定性，使其能够方便的应用于建筑钢结构和混凝土等各种建筑材料的内部应力、应变检测。已与中国计量科学研究院、国家防爆电气产品质量监督检验中心等多家机构合作，成功在石油、电力、桥梁、隧道等多个领域，实现 400多个项目的应用。 应用领域：石化系统、电力系统、隧道监测、桥梁监测、大型结构监测等 合作方式：合作开发

基于物联网的煤矿现场诊断与管理系统研究可使得企业可在远程计算机上对生产的状况进行分析诊断，网上发放检修计划，下达设备采购计划等工作。同时，还具备如下功能：可以在现场利用各种手持设备实现对现场设备的功能和参数的监测，即可以对设备进行实时监控，也可以在设备将要和正在发生各类故障时主动发送消息。同时在提高生产率及降低设备的故障率、降低设备维修成本等方面有很大优势，是未来现场诊断系统的发展方向。 在多传感器管理和资源分配的监督下，通过合理选择传感器及其工作模式以及人力资源，在感知层的各融合节点处对收集的数据、图像、音频等信息进行数据层的分布式检测融合。经过分布融合的这些数据再经过物联网的中间件层，与其他感知层的数据一起，进一步提取信息并交互式地通过数据库进行特征级融合分析。最后在应用层运用最新的诊断方法、智能理论和专家经验等领域知识进行决策级融合，通过物联网系统传输，在监控中心或现场手持终端输出煤矿企业现场诊断的结果。 基于物联网的煤矿企业现场诊断与管理系统的应用层抽取出数据信息融合所表达的隐含的、潜在的诊断知识和对策知识，以及分类规则和序列模式等，以便用于工业现场诊断、管理、信息查询处理、系统决策支持、工业控制以及其他应用。诊断知识包括各种先验知识，如基于规则的知识和基于故障树的模型知识以及一些通过数据挖掘得到的关于对象状态的新知识。 通过该系统可使设备生产厂家在远程计算机上对煤矿企业现场设备的运行状况进行分析诊断；使现场生产企业在企业监控中心对企业的生产情况进行监控、对煤矿企业现场设备的运行状况进行分析诊断，实现网上发放检修计划，下达设备采购任务等工作。另外，该系统还具备如下功能：在现场利用各种手持设备实现对现场设备的功能和参数的监测，通过工作人员手持的设备可以对设备进行故障诊断和实时监控，也可以在设备将要和正在发生各类故障时主动发送消息。

成果与项目的背景及主要用途：工业造型计算机辅助设计系统（IMDS1.0）是在天津市应用基础重点基金的资助下，根据工业设计领域的需求，将虚拟现实技术、虚拟人技术、IBMR 技术和全局光照技术、协同工作等多项计算机图形新技术应用于工业造型设计领域。在对这些新技术进行创新性研究的基础上，开发了支持工业造型设计的新型工具软件系统。作为支持工业造型设计的计算机辅助软件和工具，目前在国际上尚无专门的用于工业造型设计的软件产品，大多借助于机械、建筑、影视动画等 CAD 软件来完成设计。因此该项成果具有一定的创新性和先进性，该项目所研究的技术不仅对提升我国的工业设计水平具有积极的意义，并且在动画、虚拟现实等其他领域有着广泛的应用前景。技术原理与工艺流程简介：本项目面向工业造型设计领域的需求，对多项计算机图形学新技术进行了创新性研究。提出了适应工业设计特点的分布式虚拟现实协同设计环境；通过对基于图像的造型和绘制技术（IBMR）的关键环节研究，实现了基于图像的新型建模方法及全景图拼接功能，并消除了纹理变形；提出了逆向运动学和关键帧相结合的虚拟人底层运动控制手段，以及基于包容式结构和专家系统技术的虚拟人高层运动控制手段，为人机工程仿真测试提供有效的人体运动模拟手段。并利用整体光照算法，以实现几何形体的真实显示效果。 技术水平及专利与获奖情况：目前正在申请软件著作权。 应用前景分析及效益预测：目前，在国内外尚无专门为工业造型设计开发的工具软件系统,用户多采用建筑、机械等 CAD 软件作为支持工具，如 Pro/Engineer、EDS Unigraphics、EUCLID、AutoCAD、SolidWorks 或直接应用它们的造型和绘制功能或使用在这些软件系统中含有的支持工业造型设计的模块。这类软件一般均具有很强的造型能力，尤其是复杂曲面的造型。但在图形生成的质量上，很难满足工业造型设计的要求。一些影视制作、动画生成或图象处理软件系统也常被用来进行工业造型设计，如 Alice Wavefront、MAYA、3DS Max、Photoshop 等。它们虽在图象效果和动画生成上各有独到之处，但在模型表示和数据结构上均未考虑与造型设计相关的结构和功能设计以及之后的人机工程测试环节。随着改革开放的日益深入，尤其是面临着加入 WTO，人们已开始逐步认识到工业造型设计对产品的市场竞争力、企业形象的重要性，都将会把产品造型设计放在非常重要的位置上来，相应的对工业造型设计工具的需求就会升高，将会有很大的用户群，因而将会有非常好的市场前景。 应用领域：工业产品造型设计、人机工程仿真测试、计算机动画等领域。 

项目研究的背景及用途： 随着钢管架结构的普及，存在着大量的管端相贯线需要加工。管——管相交，管——板相交，管—管—板相交对管端相贯线焊接破口提出了很高的要求。目前对这种相贯线焊接坡口均采用人工放样、制样板、划线、手工切割，最后经人工打磨的工艺方法来进行加工。为了改变这种加工质量差、效率低的状况，研究管端焊接坡口数控切割具有重要的理论意义和实际应用价值，火焰自动切管机数控系统开发应运而生。该火焰自动切管机可加工各种形式的管端相贯焊接破口。 技术原理及流程： 该项研究与开发是在建立相贯线数学模型(管—管相贯、管—板相贯、构成 Miter 接头的相贯线，多管、板相贯等)的基础上，建立了两面角、破口角数学模型，并设计了相应的计算机程序，能够自动计算出数控切割所需的各项参数。构建了开放式、模块化的数控系统硬件平台，实现三轴联动自动切割。 成果水平及主要技术指标： 该研究达到并部分超过国际先进水平，获天津市科技进步三等奖。 市场分析及效益预测： 该项研究可应用于各种管端相贯焊接破口的数控自动加工，如海洋石油平台、大型钢结构桁架等，其加工质量好，效率高。该设备平均每年完成 3600 吨管材加工，按 0.416 万元/吨计算产值，约为 1500 万元/年，按特种加工利润率 13.4%计算，其年利润约为 201 万元。 

本发明公开了一种基于多感知数据融合的人机自然交互系统，包括MEMS手臂跟踪装置、视觉跟踪装置，以及安装在操作者的手掌上的力反馈装置，上述各装置由PC终端控制，PC终端包括手臂运动解算模块、图像处理模块、力学解算模块和虚拟场景渲染模块；虚拟场景渲染模块根据手臂运动轨迹和手指运动轨迹生成虚拟手臂和手指，力学解算模块根据虚拟手指与虚拟物体的碰触信息，计算操作者当前状态下应得到的期望反馈力矢量；本发明可满足手臂大范围运动情况下的手臂运动轨迹的跟踪要求；其次，可通过图像信息测量操作者手指的运动轨迹，可精确测量手指上多个关节的角度；再者，可为操作者提供力反馈和虚拟场景的视觉反馈，增强系统的临场感、交互性。

对于某高速线材厂生产的品种钢各种不同规格的产品，选择适当的输入参数和输出参数，利用现场实际数据进行品种钢的智能建模、预估与优化，指导品种钢的生产及开发新产品。系统包 括： 1.建模模块：实现品种钢的不同规格的产品的建模，利用数据库中导出的数据，用四种方法进行建模，建立品种钢生产模型。 2.预估模块：实现品种钢的不同规格的产品的自动预估，利用数据库中导出的数据，预测品种钢生产的力学性能指标，主要是指品种钢生产的抗拉强度，延伸率，断面收缩率等； 3.优化模块：实现品种钢的不同规格的产品的优化，采用遗传算法、粒子群算法和神经网络相结合的方法对产品的控冷程序进行优化，从而得到较好的工艺条件，为品种钢的生产提供指导作用。

该项目是由江南大学教育部针织技术工程研究中心自主设计开发，经 10 多年研究，逐步完善并升级。系统梳栉横移由柔性电子凸轮控制，并配备了高刚性横移机架，机速可达 850r/min 以上；适用于大花高的复杂花型编织花高最高可达 8000 横列以上，配以最新的 Piezo 贾卡装置，可高效实现各类提花三明治和毛绒的编织；拥有极强的在线花型编辑与显示功能，实时显示并且可以进行在线式花型修改；可配置 4-8 轴多速送经与电子横移控制、1-3 把贾卡梳提花控制和多速牵拉/卷曲控制系统；具有停电保护功能，保证重新上电时花型能连续编织。 关键技术 （1）高动态响应柔性横移技术，实现对大惯量导纱梳栉进行高频启停和高精定位； （2）高精度随动多速送经技术，实现送经与主轴频率和横移曲线的快速跟随； （3）高速率存取贾卡提花技术，实现对贾卡提花数据的大容量静态存储与高速率动态存取； （4）高分辨扫描在线监测技术，实现织物图像的高速扫描与识别。 知识产权及项目获奖情况 1、发表 CSCD 论文 46 篇； 2、申请专利 8 项，授权 6 项； 3、获 2014 年中国纺织工业联合会科学技术一等奖、2010 年国家科技进步二等奖、2009 年江苏省科技进步二等奖。 项目成熟度 批量生产阶段 5 投资期望及应用情况 已得到江苏润源、晋江佶龙、常州弘毅、常熟欣鑫、南京裕源和泉州福联等多家公司的认可

ZTC-II智能推拿手法参数测定系统   ZTC-II智能推拿手法参数测定系统应用了计算机、传感器的技术，在测力平台四周下方，分别装有能识别上下左右、前后三个方向的应变传感器，可感应小力的变化，因而推拿手法参数测定仪的测力平台是从三维空间表达推拿手法作用力，并充分体现了力的向量特性，这些传感信号转化成计算机变化，经动态电阻应变仪加以放大，再由A/D转化卡转化成数字元信号输入计算机，软件将对所有捕获的资料进行分析管理，输出并打印结果。仪器表面采用了人体仿真材料的虚拟肤质，手感光华舒适，能模拟人体肌肉的弹性、韧性和柔软度。   一、主要特点： ■ 借助windows界面特征，各项主要功能选择操作简便易行。 ■ 系统功能齐全：不同用户操作接口、获取资料、资料编辑、资料分析、数据管理、结果打印等。 ■ 智能化功能提示，引导用户进行系统操作。 ■ 各项功能操作方便，只需鼠标即可完成。 ■ 可建立专家资料库，作为学生学习的榜样，评分系统会根据这个标准进行评分。   二、主要功能： ■ 不同操作界面：包括管理者用户、普通用户、个人用户。 ■ 个人用户管理功能：在管理者用户界面可增删个人用户及手法类型，并可建立个人密码。 ■ 数据采集功能：出样频率、操作者、手法类型、操作时间。 ■ 资料编辑功能：资料选择、资料剪辑。 ■ 资料分析功能：三维压力曲线，合力作用力轨迹，轨迹面积比、力量集中比、平均周期、平均周期误、标准误水平。 ■ 数据管理功能：资料增删、分类、结果打印等。 ■ 评分功能：可以对各类手法根据标准手法进行评分。 ■ 回映功能：能随时打开被记录的文件进行重放，还可以通过“放速率”控制曲线播放速度。 ■ 对比功能：能在同一坐标轴上显示静态的标准手法曲线和动态的实时操作手法曲线来进行对比，从而提高练习者的手法正确率。 ■ 打印功能：能进行曲线打印。 ■ 快捷帮助功能。   三、标准配置： ■ 智能推拿手法参数测定系统：1台 ■ 电源线：1条 ■ USB连接线：1条 ■ 操作软件：1套 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

XM- 702-2男女两性泌尿生殖系统解剖模型   XM-702-2男女两性泌尿生殖系统解剖模型整合了男性盆腔正矢状切面和女性盆腔正中矢状切面的解剖结构，增加了人体泌尿系统，展示了男性泌尿生殖和女性泌尿生殖的解剖结构形态，共有多个部位数字指示标志和对应的文字说明。 尺寸：53×38×6cm 材质：PVC材料

ZTC-II智能推拿手法参数测定系统   ZTC-II智能推拿手法参数测定系统应用了计算机、传感器的技术，在测力平台四周下方，分别装有能识别上下左右、前后三个方向的应变传感器，可感应小力的变化，因而推拿手法参数测定仪的测力平台是从三维空间表达推拿手法作用力，并充分体现了力的向量特性，这些传感信号转化成计算机变化，经动态电阻应变仪加以放大，再由A/D转化卡转化成数字元信号输入计算机，软件将对所有捕获的资料进行分析管理，输出并打印结果。仪器表面采用了人体仿真材料的虚拟肤质，手感光华舒适，能模拟人体肌肉的弹性、韧性和柔软度。   一、主要特点： ■ 借助windows界面特征，各项主要功能选择操作简便易行。 ■ 系统功能齐全：不同用户操作接口、获取资料、资料编辑、资料分析、数据管理、结果打印等。 ■ 智能化功能提示，引导用户进行系统操作。 ■ 各项功能操作方便，只需鼠标即可完成。 ■ 可建立专家资料库，作为学生学习的榜样，评分系统会根据这个标准进行评分。   二、主要功能： ■ 不同操作界面：包括管理者用户、普通用户、个人用户。 ■ 个人用户管理功能：在管理者用户界面可增删个人用户及手法类型，并可建立个人密码。 ■ 数据采集功能：出样频率、操作者、手法类型、操作时间。 ■ 资料编辑功能：资料选择、资料剪辑。 ■ 资料分析功能：三维压力曲线，合力作用力轨迹，轨迹面积比、力量集中比、平均周期、平均周期误、标准误水平。 ■ 数据管理功能：资料增删、分类、结果打印等。 ■ 评分功能：可以对各类手法根据标准手法进行评分。 ■ 回映功能：能随时打开被记录的文件进行重放，还可以通过“放速率”控制曲线播放速度。 ■ 对比功能：能在同一坐标轴上显示静态的标准手法曲线和动态的实时操作手法曲线来进行对比，从而提高练习者的手法正确率。 ■ 打印功能：能进行曲线打印。 ■ 快捷帮助功能。   三、标准配置： ■ 智能推拿手法参数测定系统：1台 ■ 电源线：1条 ■ USB连接线：1条 ■ 操作软件：1套 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张