本成果提出了一种基于工作流的结构化装配工艺设计和装配过程管控技术方案，以及基于数字孪生的复杂产品装配过程同步建模与仿真技术方案，可用于航天、航空、船舶、兵器等复杂产品装配车间的电子化数据采集与管理、运行状态的同步建模和实时监控、现场需求的快速响应与处理、完整准确的产品质量数据包输出以及物料的动态跟踪管理。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 本成果针对复杂产品装配车间存在的数据全面实时采集和管理困难、生产调度困难、装配现场需求响应不及时、完整准确的产品装配数据包的输出难以实现等问题，提出了一种基于工作流的结构化装配工艺设计和装配过程管控技术方案，以及基于数字孪生的复杂产品装配过程同步建模与仿真技术方案，可用于航天、航空、船舶、兵器等复杂产品装配车间的电子化数据采集与管理、运行状态的同步建模和实时监控、现场需求的快速响应与处理、完整准确的产品质量数据包输出以及物料的动态跟踪管理。 一、主要技术优势     有效利用工作流和数字孪生技术，为复杂产品装配车间数字化和智能化管控提供新的方法，并取得良好的应用效果。 二、主要性能指标    （一）支持多种装配数据的电子化采集、管理与质量数据包生成，包括完工数据、工时数据、质量数据、物料数据、多媒体数据、实测表格数据、工艺数据等，电子化的数据采集覆盖率可达90%以上；    （二）支持装配车间运行状态多层次多维度的同步映射，包括车间布局、人员状态、环境状态、物料状态、产品工艺状态、设备状态等。根据实际应用场景，数字孪生模型覆盖率可达95%以上，虚实状态映射一致率达100%，时间延迟在3s以内。

专业认证自评系统具有课程达成度自动计算、毕业要求达成度生成、自评报告协同编辑撰写等功能，实现自评报告与数据同步更新；毕业生职业发展信息线上自动收集，自评附录文件自动生成输出等。 同时为高校提供贯穿认证工作六个阶段的工作指引、疑难解决、进度督促等服务。为学院减负，为专业建设加速。

本发明公开了一种炼铁生产过程伴生能源的整体梯级回收系统,包括:包含燃气轮机的高炉煤气燃机发电系统和包含双压余热锅炉的余热回收发电系统;还包括烧结烟气回收系统和冷却热废气回收系统。所述的烧结烟气回收系统将来自烧结机的烧结烟气经除尘器除尘后,在第一引风机的抽吸作用下送入双压余热锅炉;所述的冷却热废气回收系统将冷却热烧结矿后产生的热废气在第二引风机的抽吸作用下也送入双压余热锅炉。本发明系统将烧结工艺显热和炼铁过程伴生的低热值高炉煤气进行整体回收,并且梯级利用,形成完整的、能稳定运行的中低温余热、低热值高炉煤气高效综合利用系统。

对相变过程接触面瞬时温度分布的非接触式全域测量，有助于掌握相变过程的温度分布特征和传热特性。 目前，常见的非接触式、全域测温方法是红外测温技术，但存在仪器测试段需要由红外辐射能够穿透的特殊材料制作，并且空间分辨率低、易受环境辐射影响、价格昂贵等缺点。项目组采用温敏漆测温技术开发相变过程接触面瞬时温度分布测量系统。温敏漆测温基于荧光的温度猝灭机理，以探针分子作为光学传感器，当探针分子收到一定波长的光激发后，会发射出特定波长的荧光，探针分子的发光量子效率随温度升高而降低。通过CCD相机配合发射波长的滤光片，捕获到的发光强度与温度有关，通过测量发光强度可以实现对表面温度的瞬时全域测量。

空冷技术是富煤缺水地区火力发电的关键技术，但气象、环境条件对空冷机组的性能存在显著的复杂影响；同时，空冷系统本身也具有典型的多尺度特征，探索空冷机组的安全高效运行和优化设计方法，实现火力发电的节能节水，是动力工程领域面临的前沿和挑战性课题。 从实验研究条件、多尺度数值计算模拟仿真和现场热力性能试验等不同角度，建立了迄今最为全面和完善的空冷系统性能研究环境，为开展适合我国北方自然环境条件的电站空冷技术研究提供了良好的支撑条件；完整揭示出大型火电空冷系统的性能特征和特性机理。开发了空冷单元空气流场的优化组织、空冷岛环境风场诱导强化技术和装置，提出风机群分区优化运行技术，解决了空冷技术受制于环境风场和极端气温不利影响带来的机组运行热效率偏低的核心难题。开发了空冷凝汽器用系列化新型高性能翅片管传热元件；提出具有自主知识产权、适合我国北方气象环境条件的新型间接空冷系统；结合我国国情，提出新的空冷凝汽器性能评价准则。显著提高了空冷选型和系统设计关键参数的优化水平，从源头上保障了空冷机组的优化设计和高效运行。 近5年来，实验室研究人员在该方向发表国内外学术期刊论文近50篇，被相关研究引用250余次，获授权发明专利5项。成果的主要技术内容通过了教育部科技成果鉴定，并先后获2009年教育部科技进步一等奖和2011年国家科技进步二等奖。项目成果在火电行业近百台大型空冷机组中得到应用，可使机组供电煤耗降低4.5-7g/kWh。项目成果的推广应用，可使火电行业形成年节约标准煤500万吨的能力，具有显著的经济、社会效益。

废水处理是我国面临的一个相当艰巨的任务，pH控制是其中一个典型的控制难题。废水的pH随时会在2到11之间大幅度变化，要求处理后的排放水pH值接近中性。 本方案采用美国通控集团博软公司的MFA无模型自适应专利控制技术，不但有效克服了pH过程本身的严重非线性和大时滞造成的控制难点，而且其强大的鲁棒性和自适应功能对由于工况变化引起的过程动态特性的变化有很好的适应能力。 系统特点：精确控制药剂的投加量，改善了pH控制的质量，至少使波动减小了50%；避免过量投药，化学试剂（酸液和碱液）消耗大大减少；减少人为失误和返工，避免因排污超标而遭罚款；系统实施简单易行，所有投资几个月就可收回。

热轧过程自动化控制系统（L2）主要任务是对热轧全线的生产工序进行实时跟踪、数据采集和工艺参数优化，获得满意的产品尺寸精度和各项性能指标。 成功的热轧过程自动化控制系统应该达到三个要求：控制系统运行稳定、功能设置灵活实用、产品质量控制精确。 控制系统能否运行稳定主要取决于计算机硬件系统的合理配置以及中间件和应用软件的结构设计及编程质量。 功能设置的灵活实用主要体现在控制系统的功能和接口是否可以很好地适应热轧各种不同的生产工艺要求和关键参数控制，以方便工艺技术员实现产品和工艺开发。 产品质量要控制精确，关键在于设定计算所涉及的数学模型、控制策略、自适应算法等。 高效轧制国家工程研究中心在大型热轧自动过程控制系统进行了多年的研究和开发，承担并且完成了国内许多热轧工程项目，积累了丰富的现场经验和各种成熟的解决方案，能够完成从系统设计﹑软件设计、编程调试﹑现场服务﹑到开工投产的全过程。本项目的主要内容包括： 硬件和系统软件：所选用的基于PC服务器的过程控制软硬件系统已经在多家大型热轧工程项目中成功应用，系统稳定性经受了现场长时间的严格考验。 支持软件：中间件（Middle Ware）是过程自动化系统的核心支撑软件，即应用软件的开发平台和运行环境，本项目采用的中间件PCDP（Process Control Develop Platform）是由高效轧制国家工程研究中心自主研制开发的，具有完全知识产权。 应用软件：高效轧制国家工程研究中心提供的过程自动化应用软件涵盖了热轧的各项控制功能：初始数据管理、轧件跟踪、轧制节奏、设定计算（预计算、再计算、后计算、模型自适应）、通信管理、测量值处理、HMI画面管理、历史数据管理、报表管理、轧辊数据管理、模拟轧钢等。 数学模型：高效轧制国家工程研究中心能够提供如下数学模型： (1)自动燃烧控制模型，(2)轧制节奏控制模型，(3)轧制温度模型〔空冷温降、高压除鳞温降、形变热、轧件与轧辊接触时的传导温降等〕，(4) 轧件变形模型〔变形抗力、轧辊压扁、轧制力和轧制力矩等〕，(5)自动宽度控制模型，(6)板形设定和控制模型，(7)终轧温度控制模型，(8)卷取温度控制模型，(9)卷取设定模型，(10)平面形状控制模型，(11)控温轧制模型，(12)轧制规程优化模型 本项目适用于所有新建的、已有的热轧厂(常规的热轧厂，薄板坯连铸连轧厂, 中厚板厂)。

该系统采用数据采集专用终端对多种类、多型号便携式取证设备产生的音视频资料进行采集，实现电子证据采集自动化。采集终端设备具备接入设备认证、数据加密、时间校准以 及自动充电等功能，达到解放人力，提高执法办案人员工作效率的作用。可将执法场所监控视频抽取至统一音视频数据管理平台，与便携式取证设备对接处警、 执法现场等执法行为形成的音视频资料一起，共同形成完整的执法过程音视频管理资料库。 专用采集终端设备将数据采集到统一数据管理平台，各级不同用户根据权限通过统一的执法过程音视频管理系统实现数据共享。上级执法管理部门可实现跨区域跨级别执法资料的 查询、调用与统计，有效掌控一线民警的执法情况。执法监督部门可通过后台管理系统实时查看、监督执法过程音视频资料采集的及时性、 完整性、规范性，通过自动统计分析，对各单位执法规范化水平和执法办案人员工作绩效情 况进行量化统计。

黄酒发酵易受外界条件影响，品质稳定性较差，目前黄酒的发酵和品质控制主要依靠经验，没有有效的评价体系。项目针对黄酒发酵化学成分分析复杂耗时，香气成分及变化规律不明确，优势微生物组成不清楚等难题进行了研究，主要成果如下：1.针对传统的化学检测过程耗时耗力的缺点，利用衰减全反射- 中红外光谱结合多元数据提取和非线性数学工具建立了黄酒发酵过程中主要化学成分（总糖、总酸、酒精度、氨基酸态氮）的快速无损检测方法。2.使用电子鼻建立了黄酒发酵液的雷达指纹图谱，并建立了统计质量控制分析（SQC）模型，可以快速测定黄酒发酵样品品质稳定性；3.项目创新性的提出和实现了通过分 析功能微生物组成监控黄酒发酵过程及稳定性的思路，建立了黄酒发酵过程中微生物群落组成数据库，对黄酒发酵微生物稳定性进行有效监控。 

本发明公开了一种焊接熔池动态过程在线监测系统及方法，该 系统包括集成控制中心、传感检测子系统、运动控制子系统、专家数 据库、焊接工艺控制子系统和数据传输接口，集成控制中心用于接收 数据信息，发送运动控制指令、焊接工艺控制指令，以及发送数据和 读取指令;传感检测子系统用于采集焊接熔池图像信息、工艺信息、 声音信号和温度;运动控制子系统用于完成焊缝跟踪、焊枪高度调整 以及速度的控制;专家数据库用于保存焊接工艺控制参数、运动控制 参数和传感检测信息;焊接工艺控制子系统用于实现对焊接电流、电 弧电压、速度的