本成果提出了基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化，主要包括零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法、基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测、基于机器学习的零件加工工艺优化与决策、基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证这四方面。以下是各方面具体对应内容： 1）零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法：在数据挖掘与机器学习算法方面，搭建了轴类零件全流程加工工况数据实时采集硬件平台，实现对加工力、加工振动、主轴电流等工况数据的实时在线获取。 2）基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测：在航空薄壁件加工精度预测方面，对复杂曲面加工过程混合建模与全流程加工精度预测等理论开展了深入研究工作；建立了零件单工序/多工序加工精度预测混合驱动模型，实现了加工精度的高效高精预测。 3）基于机器学习的零件加工工艺优化与决策：在轴类零件全流程加工工艺优化与决策方面，围绕隐马尔可夫决策过程、遗传算法等理论开展了理论研究工作，结合轴类零件加工过程开展了优化工作；提出了加工参数自适应调控联合决策方法。 4）基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证：构建加工数据库1套，包含机床设备、加工刀具、加工参数、检测数据等四种类型数据。开发全流程加工智能推理软件1套（部署于中航发南方公司柔轴车间），实现航轴全流程质量数据感知与工艺优化，其中全流程误差建模与分析模块实现了端到端的零件加工质量智能推理，可以用于工艺设计与现场预先感知，加工过程工艺数据挖掘模块实现基于批量数据的多工序误差流分析，实现后续工序加工误差推理，加工过程工艺优化与智能决策模块实现了零件多工序加工质量数据推理与给定期望指标下的加工参数优化。 图1 本成果对应功能结构示意图 【技术优势】 围绕航空领域制造的加工质量问题，开展基于制造过程数据的工艺全流程智能决策技术与系统的研发，初步实现工艺与制造过程的智能控制。在数据挖掘与机器学习算法、航空薄壁件加工精度预测、轴类零件全流程加工工艺优化与决策、零件全流程加工质量智能推理与优化、智能加工产线智能决策技术应用与推广等多个方面实现了突破，具有显著的理论价值与应用价值。 规范制定方面，研究了薄壁件加工误差产生的深层机理，构建了批量零件加工过程中误差传递的理论模型，探究了机床、夹具、刀具、加工参数全方位、多层次的因素对于零件加工误差产生的影响规律，提出了零件加工工艺与流程优化策略，形成制定面向航空发动机大长径比轴类零件的决策规范，规定轴类零件全流程加工过程中机床、刀具、装夹、加工参数四个方面的具体要求。通过中国航发南方工业有限公司企业标准体系管理系统制定、修改、审批，形成《航空发动机轴类零件加工工艺优化与决策技术规范Q/2B 1586—2022》。 软件开发方面，将上述理论成果进行高度集成，开发了零件全流程加工智能推理优化软件（MIO软件）。软件集成了四大功能模块，包括加工工艺数据库、全流程误差建模与分析、加工过程工艺数据挖掘、加工工艺优化与智能决策。相关知识与优化规则形成权。全流程加工智能推理优化软件以及知识库软件通过第三方测评，测评机构具备MA与CNAS认证资质，最终形成《零件全流程加工智能推理优化软件第三方测试报告》、《智能加工产线工艺全流程智能决策工艺知识库软件第三方测试报告》。 应用验证方面，结合航空发动机制造具体需求，将相关成果应用到某型号航空发动机轴类零件（动力涡轮传动轴）加工生产中。将零件全流程加工智能推理优化软件部署在航轴加工车间，在验证产品的加工设备上部署了数据采集装置，实时采集加工过程数据，集成企业工艺资源数据库和产品数字化检测系统，获取机床、夹具、刀具、产品质量等信息，构建了加工工艺数据库，开展了航轴加工工艺分析、现场加工质量预先感知、加工工艺与流程优化、现场实际加工验证等工作。通过南方公司现场应用验证，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年优化前，次品率为8.38%；2021年6月至2022年5月优化后，次品率为3.81%）。相关应用验证通过了中国航发南方公司的效果认定，并形成用户报告。 【技术指标】 1）采用机理模型/有限元仿真技术获取切削力/热/柔度/加工误差数据集，构建代理模型实现了切削过程的毫秒级预测，切削过程关键物理量的预测时间优于10毫秒。 2）建立了机理模型与小样本工况数据混合驱动的预测模型不确定分析与量化模型，提出了贝叶斯框架下的不确定校准方法，实现了加工误差快速（毫秒级）精准（偏差小于5微米）预测。 3）提出了航轴加工质量状态估计方法，建立了现场多源数据信息串联模型，基于隐马尔科夫的决策模型，实现工序间感知平均误差控制在9.21%内。 4）建立了加工次品率与加工参数约束集间双向映射互通模型，首次提出了基于隐马尔科夫模型与遗传算法的联合决策方法框架，联合决策优化框架保证次品率降低优于50%。

传统发酵通常采用固态多菌种酿造，其功能微生物组成复杂，其形成的微生态在酿造的过程中一直处于动态的平衡，这种微生态结构与功能的揭示对提升传统酿造食品的营养价值、风味保持具有重要意义，通过现代的微生态技术，认识酿造微生物群落结构及其功能，并加以理性应用，既是重要的基础科学问题，又是行业技术升级的关键。实验室长期从事传统酿造食品的应用基础研究和产业实践，与国内的众多大型酿造企业，如镇江恒顺、泸州老窖、山西老陈醋、张家界大德酿造、安徽胡玉美等保持着长期的产学研合作。近十多年来，针对白酒、黄酒、酱油（酱）、泡菜等传统酿造食品，在系统研究酿造微生物功能的基础上，理性设计功能调控手段，达到传承工艺特色，稳定发酵生产，提升产品品质的目的。 创新要点 （1）系统建立了复杂酿造微生物群落结构解析和微量代谢产物精确分析的技术体系，解决了妨碍定量研究传统酿造食品微生物群落结构以及精确其复杂组份的技术难题。 （2）创新了传统酿造功能微生物高效筛选技术，从传统食醋等酿造过程中分离获得近百株背景明确、安全可靠、发酵性能优良的微生物，形成了完备的酿造用菌种库，包括乳酸菌、醋酸菌、酵母菌、米曲霉等。 （3）首次提出了传统酿造菌群生物强化策略，构建了酿造微生物群落功能强化技术体系并实现了产业应用，促进了传统酿造生产的三个可控（酿造微生物群落功能可控、酿造过程可控、产品品质可控）。

本发明公开了一种生物质快速热解与燃煤锅炉耦合系统，其包 括生物质快速热解设备、生物油重整分离设备、原油精炼设备和燃煤 锅炉设备，生物质快速热解设备用于将生物质进行快速热解以产生液 态生物油以及少量不凝结气体产物和固体含碳灰渣；液态生物油重整 分离设备用于将液态生物油进行化学物理分离得到液态生物原油和固 体生物炭；原油精炼设备用于将液态生物原油进行精炼以制取化工原 料或高热值能源产品；燃煤锅炉设备用于实现固体含碳灰渣、不凝结 气体产物和固体生物炭的能源化利用。本发明将生物质高效制取生物 油与燃煤锅炉有机耦合，实现高低能量的互补利用，实现了生物质资 源和能源的梯级利用。

本发明公开了一种电站锅炉炉膛结渣多区段实时监测方法，通过在炉膛中增加热流计测点并采集锅炉实时运行参数、入炉煤质数据和锅炉炉膛结构及设计参数，按照建立好的结渣多区段计算步骤，推算出炉膛多个区段的实时结渣情况，为运行人员进行分区段吹灰提供参考。

成功开发出了在正常太阳能辐射强度条件下能满足全天供热的锅炉-太阳能耦合工作的技术，保证了系统连续稳定运行；开发出了高效太阳能集热阵列（增加基于涂料分解反射聚光效应的高效集热器技术）；研发出一套具有一定生产能力和深入实验、改造能力的金属网基波纹管结构的相变蓄热样机；提高系统单位安装面积的集热量，保证全天候预热软水出水温度80-95℃并可产生不同温度蒸汽；开发出相应的锅炉结构、管线改造技术，精简锅炉结构；设备使用寿命20年。 首次将太阳能光热技术全天候昼夜应用于高能耗、高污染行业，例如：石化行业、皮革行业、印染行业；开发基于涂料分解反射的聚光技术及相关高效集热器技术高效太阳能集热装置，强化提高单位面积的产热量，适应工业化安装需求；将太阳能装置与锅炉耦合，不需要对厂区原来的设备进行大面积改装；使用自然对流+强制循环系统，满足部分行业（如石化行业）的生产要求；国内外首次开发就金属网基波纹管相变储热、换热装置，提高系统效率，改善太阳能的不稳定性，保证装置连续运作，符合大型工业的需求；可连续自动运行，节省人力，提高效率具有较好的经济性，前期投入可在5-8年内回收

本发明公开一种液压挖掘机能量优化系统。其第三电磁换向阀与液压挖掘机的工作油缸的无杆腔、控制阀、第二电磁换向阀分别连通，第二电磁换向阀与蓄能器、第一电磁换向阀分别连通，第一电磁换向阀与液压挖掘机的油箱、液压马达的进油端口分别连通，第四电磁换向阀与液压马达的出油端口、蓄能器、液压挖掘机的油箱分别连通，溢流阀的进油口与蓄能器连通，溢流阀的出油口与液压挖掘机的油箱连通；液压挖掘机的发动机的信号输入端口、液压马达的排量信号端口、第一电磁换向阀的输入信号端口、第二电磁换向阀的输入信号端口、第四电磁换向阀的输入信号端口、液压挖掘机控制阀的输入信号端口、第三电磁换向阀的输入信号端口分别与控制器连接。

随着发电公司及各火电厂对安全生产、高效管理、经济运行要求的不断提高，需要了解并及时处理的燃料调运信息急剧增加，对数据分析和决策支持的要求也越来越高，为使企业创造更大的效益，采用信息化手段实现发电燃料调运优化管理，是发电企业提高效益的必经之路。 发电企业燃料调运应以公司发电设备的运行、检修、备用状态为依据，以确保安全生产为前提，按照“成本最优，供应有序”的原则，实现燃料月度需求计划的科学编制和审批工作，及时掌握燃料的供、耗、存、卸、运输等动态情况。 本系统构建面向发电（集团）公司的燃料调运优化平台，将最新市场交易信息、供应商货源信息、燃料需求计划、燃料调运进程、资源跟踪预警、评价考核、气象动态以及电厂需求紧密连接起来,科学、准确 、经济、高效地管理燃料调运的各个环节，将燃料公司各部门的业务工作有机地统一起来，充分发挥发电公司统一采购的管理优势和信息系统的数据共享优势，全面提升燃料管理水平。 主要经济指标分析:实现了火电厂燃料市场交易信息、供应商信息、物流信息、GIS信息、GPS信息、气象台风信息、燃料信息的自动采集。建立了燃料调运信息的协调机制，保障了各级调运过程信息的协同化工作和高效化管理。通过燃料调运优化，可以使电厂节约燃料成本3—10%，经济效益可观。 建设条件：发电公司投入系统建设所需的软、硬件环境即可，其中硬件环境约40万元，系统软件约50万元；应用系统软件开发约100～500万元，根据功能需求及分期建设情况而定。 应用领域及市场需求分析：系统功能包括市场信息、供应商管理、调运优化管理、调运过程跟踪、统计评价、短信管理、工作管理、系统管理、手机应用模块等应用模块，以及内网接口模块和外网接口模块等。系统可以按照“统一规划、分布实施”的原则，根据需要分期建设。 发电企业燃料调运优化管理系统充分运用信息化管理手段，帮助发电企业实现燃料调运过程优化及其各环节的科学控制，促进发电公司燃料采购的科学调运和经济调运水平迈上新台阶，适用于发电集团公司及其下属二级单位、火电厂等。截至2013年末，全国发电装机总量达12.47亿千瓦，其中火电8.6亿千瓦，占总装机的69%。目前发电企业的燃料调运优化管理尚处于起步阶段，拥有巨大的市场空间。

本发明公开了一种 MapReduce 带宽优化方法，包括：在 Hadoop 作业提交后，OpenFlow 控制器根据 JobTracker 发送的任务执行节点信 息，通过 Map 中间值路由策略确定执行 Map 中间值合并任务的节点， 更新对应流表项，并发送至 OpenFlow 交换机，OpenFlow 交换机通过 安全通道对其接收并安装，然后对接收到的数据包进行流表项匹配， 若其与合并 Map 中间值行为类型匹配，则对 Map 中间值进行合并。本 发明通过结合 OpenFlow 和 Hadoop，利用 OpenFlow 交换机的数据处 理能力，对 Map 中间值，即经 map()函数作用后得到的中间元组数据 提前进行合并处理，从而大大缓解了数据迁移过程中的网络拥塞问题， 显著提高了 Hadoop 工作效率。

为应对自然灾害、价格异常波动、战争等突发事件，国家战略物资储备对人民生命安全以及国民经济稳定运行起到重要的保障作用。“国以民为本，民以食为天”，以粮食为例，自2004年起，我国多年的中央1号文件以及党的十八大、中央经济工作会议、中央农村工作会议都将国家粮食安全，特别是粮食储备体系列入重要内容。然而战略储备在实际执行过程中仍出现储备成本过高、仓容不足、储备规模不达标、储备结构不合理等问题。

一、 项目简介为解决复杂工程优化设计等问题，研发智能优化技术及软件进行工程建模与优化设计，可以应用于电子、通信等诸多领域。面向复杂大数据信息，研发智能数据挖掘技术可以发掘潜在规律和感兴趣的信息，为工业、农业、国防、金融和证券等诸多行业服务。本项目在国家和省市等基金资助下开展的，率先研发出石油测井智能数据挖掘系统；在无线通信、智能天线、半导体器件仿真等领域取得满意的优化设计效果。二、 项目技术成熟程度在Windows环境下开发出《智能数据挖掘系统（1.0版本）》，并获得国家软件著作专利权；现已开始应用在石油测井、无线通信与智能天线等领域，效果显著。如图1至图3所示。三、 技术指标本项目研发的软件系统在 Windows系统和VC++平台下进行，还能嵌入Matlab等工具箱进行工作。并具有界面友好、可视化程度高、扩展性强等特点。四、 市场前景对于各种复杂工程问题的建模与优化是非常重要的；面向各行各业的大数据进行数据挖掘，为决策服务更是势在必行。本课题正是解决这些问题，其应用前景广阔。五、 规模与投资需求本项目适用于各行各业，主要研发专用软件系统，研发成本较低（约5-10万元）。六、 效益分析本项目主要应用于各类复杂工程问题的建模与优化设计，以及各行各业的大数据挖掘，其经济效益是相当可观的。七、 合作方式双方协商，可以采取转让、合作、技术指导或其他形式。八、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）联系人：夏克文；地址：（300401）天津市北辰区 河北工业大学信息工程学院；Email：kwxia@sina.com；电话：022-60435739九、高清成果图片2-3张图1为系统主界面；图2是测井解释应用；图3是天线波束形成。图1 智能数据挖掘系统主界面图2(a) 某油井测井数据200%比例读取的测井图图2(b) 基于支持向量机（SVM）的测井解释图3 基于智能优化算法的波束形成方向图