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。

本发明公开了一种排队车辆长度检测系统和方法。该系统包括控制模块以及分别与之连接的激光测距仪、x/y向舵机、人机交互模块和存储模块，所述激光测距仪安装在x/y向舵机上，x/y向舵机包括x向舵机和y向舵机，分别用于水平方向和竖直方向的旋转；通过人机交互模块向控制模块输入控制指令和工作参数，控制模块驱动x/y向舵机旋转，从而带动激光测距仪采集不同位置的数据，控制模块根据这些数据测量出排队车辆的长度，并将测量结果显示在人机交互模块上。 本发明与现有技术相比，结构简单且受环境影响小，有很大的实用价值。

成果与项目的背景及主要用途： 随着现代工业的高速发展，对各种机械设备的表面性能要求越来越高。很多机械零部件往往因为表面局部的损坏而导致整个零件失效乃至报废。摩擦会导致大量机械能的损耗，并且磨损是机械零件失效的一个很重要的原因。据统计，工业化国家有 30%的能源消耗于摩擦。对于一个高度工业化的国家，每年因摩擦磨损造成的经济损失几乎占到国民经济年产总值的 1-2%。因此，为了提高机械零件的可靠性，延长其使用寿命，国内外都在提高零件表面性能方面进行了大量的研究和探索。 表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆，表面改性或者多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或者非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，从而获得所需要表面性能的系统工程。表面工程的最大优势在于可以用多种方法制备出优于基体材料性能的表面功能薄层。 技术原理与工艺流程简介： 超音速火焰喷涂是利用丙烷，丙烯等碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室内，或者在特殊的喷嘴中燃烧产生的高温、高速燃烧焰流，燃烧焰流速度可达五马赫(1500m/s)以上，将粉末送进该火焰，可以将喷涂粒子加热至熔化或半熔化状态，并加速到高达 300-500m/s 的速度，甚至更高的速度，从而获得高结合强度、致密的高质量的涂层。 1）TJ-9100 型 HVA/OF 超音速火焰喷涂系统特点 1、焰流速度达到 2000m/s，火焰功率 100kw 2、径向送粉和轴向送粉一体化设计 3、自动化程度高，稳定性能可靠 4、对冷却水压力实行实时监控，安全可靠 5、直接用丙烷点火，不用外加氢气 6、燃料气可为丙烷或丙烯等燃气，压力为当前国际同类设备一半 2）所制备 WC-12Co 涂层特点 涂层致密、涂层的孔隙率低于 1%。由于涂层内部应力为压应力，涂层厚度可达五毫米以上。 技术水平及专利与获奖情况： 100 千瓦级 TJ-9100 型 HVA/OF 超音速火焰喷涂系统由天津大学热喷涂实验室开发研制，是拥有独立“自主知识产权”的新一代热喷涂技术。适用于喷涂制备耐磨损高硬度 WC-Co、Cr3C2-NiCr 硬质合金涂层和耐腐蚀、耐高温氧化性能优越的镍基自熔合金涂层。 应用前景分析及效益预测： 热喷涂技术是近年来表面工程中发展十分迅速的一门技术，在表面工程的领域占有非常重要的地位。热喷涂技术在提高零件表面性能，延长零件使用寿命和降低维修成本和节约资源等方面有重要的作用。与常规火焰喷涂不同的是本系统采用特殊设计的燃烧室和喷嘴，驱动大流量的燃料并用高压氧气助燃，从而获得了极高速度的燃烧焰流。由于喷涂颗粒以超音速飞行而撞击到工件表面，因此涂层结合强度、致密度和硬度均非常高。 应用领域：造纸印刷、石油机械、水轮机组、钢铁冶金、电站锅炉等领域 合作方式及条件：面议

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。

白酒是中国传统蒸馏酒，工艺独特，历史悠久，享誉中外。中国白酒属于天然微生物富集制曲，固态自然富集发酵，含有极为丰富的呈香呈味物质，这些香味成分在酒体中的种类基本相同，但因地域资源环境、酿造工艺和酒曲种类等不同，其含量千差万别，从而形成影响白酒风格的庞大因素。白酒勾兑中各次所取的基酒，受外界环境因素影响巨大，成分难以有严格统一标准，如此时仍然按照某特定比例勾兑，最后成品的品质在受到基酒不确定因素影响下很难达到比较高的一致性。本项目建立在利用电子鼻对白酒气味的特征进行定义的研究基础之上，结合在线气味检测及流量控制技术，将相关研究结果转化为关键技术，成功开发出基于气味控制的白酒自动勾兑系统成套设备及白酒发酵过程控制系统，并顺利投入生产运行，满足我国规模巨大的白酒制造行业旺盛的消费需求及品质要求。 项目中，从利用电子鼻气味检测技术对白酒的量化区分研究出发，联系气味量化检测的客观结果与人对白酒香气的主观评价，逐步完善数据库，为利用在线气味检测控制白酒发酵及自动勾兑提供了完备的前期理论基础；从利用电子鼻气味检测技术对不同年份的年份酒的量化区分研究出发，提出了对年份酒的鉴定方法，在有数据库支持的前提下，准确率可达到 100%，为利用在线气味检测控制白酒发酵及自动勾兑提供了完备的前期理论依据；基于对白酒气味特征标定的研究，开发了基于计算机控制的在线气味检测技术，结合反馈控制开发基于在线气味检测的白酒发酵及自动勾兑设备。 本项目研究在酒类气味在线自动检测及酒类生产中取得了突破性的成果，处于国际国内研究前列，其中白酒自动勾兑系统通过了中国轻工业联合会鉴定，鉴定委员会认为，本项目在白酒数字化勾兑方面有创新，技术达到国际先进水平。本项目研发制作的基于气味在线检测的白酒自动勾兑系统，提高了对勾兑原料差异及品酒主观差异的适应性，提高生产效率，降低人力成本，在包括汾酒集团的多家白酒厂家得到应用，顺利投入生产运行。应用厂家对设备的性能与使用情况均表示满意，提高产能，增加利润，累计实现销售销售收入达 6636.27 万元，获得可观的经济效益。 本项目在解决白酒发酵及勾兑的关键技术难题与工程实践应用中显示出的创新性与先进性，为白酒行业的发展做出贡献。 

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

白酒是中国传统蒸馏酒，工艺独特，历史悠久，享誉中外。中国白酒属于天然微生物富集制曲，固态自然富集发酵，含有极为丰富的呈香呈味物质，这些香味成分在酒体中的种类基本相同，但因地域资源环境、酿造工艺和酒曲种类等不同，其含量千差万别，从而形成影响白酒风格的庞大因素。白酒勾兑中各次所取的基酒，受外界环境因素影响巨大，成分难以有严格统一标准，如此时仍然按照某特定比例勾兑，最后成品的品质在受到基酒不确定因素影响下很难达到比较高的一致性。本项目建立在利用电子鼻对白酒气味的特征进行定义的研究基础之上，结合在线气味检测及流量控制技术，将相关研究结果转化为关键技术，成功开发出基于气味控制的白酒自动勾兑系统成套设备及白酒发酵过程控制系统，并顺利投入生产运行，满足我国规模巨大的白酒制造行业旺盛的消费需求及品质要求。项目中，从利用电子鼻气味检测技术对白酒的量化区分研究出发，联系气味量化检测的客观结果与人对白酒香气的主观评价，逐步完善数据库，为利用在线气味检测控制白酒发酵及自动勾兑提供了完备的前期理论基础；从利用电子鼻气味检测技术对不同年份的年份酒的量化区分研究出发，提出了对年份酒的鉴定方法，在有数据库支持的前提下，准确率可达到 100%，为利用在线气味检测控制白酒发酵及自动勾兑提供了完备的前期理论依据；基于对白酒气味特征标定的研究，开发了基于计算机控制的在线气味检测技术，结合反馈控制开发基于在线气味检测的白酒发酵及自动勾兑设备。 本项目研究在酒类气味在线自动检测及酒类生产中取得了突破性的成果，处于国际国内研究前列，其中白酒自动勾兑系统通过了中国轻工业联合会鉴定，鉴定委员会认为，本项目在白酒数字化勾兑方面有创新，技术达到国际先进水平。本项目研发制作的基于气味在线检测的白酒自动勾兑系统，提高了对勾兑原料差异及品酒主观差异的适应性，提高生产效率，降低人力成本，在包括汾酒集团的多家白酒厂家得到应用，顺利投入生产运行。应用厂家对设备的性能与使用情况均表示满意，提高产能，增加利润，累计实现销售销售收入达 6636.27 万元，获得可观的经济效益。本项目在解决白酒发酵及勾兑的关键技术难题与工程实践应用中显示出的创新性与先进性，为白酒行业的发展做出贡献。