本成果可实时监测道岔可动轨件伤损及转换设备故障，已在沪宁、大西等高速线及广州地铁上开始应用，产品成熟。

项目研究背景： 该课题实现了对大型机电设备的在线监测和远程故障 诊断，提高了诊断的精度，降低了对生产企业设备维护的成本，可以实现 生产企业中设备的预防性维护和主动性维护，从而提高了设备的利用率。 课题的研究成果适用于生产企业大型设备的状态监测， 适合在全国范围内 推广。 技术原理： 本课题采用 C#语言、 Matlab 语言和 SQL Server 数据库技 术进行开发，实现设备状态监测数据的远程传送与

该系统实现利用多种遥感数据源(TM、环境卫星、 SPOT5 等)进行小麦长势监测，建立小麦长势的反演模型，实现植被指数自动计算与分类以及关系分析，可及时有效地提供小麦长势信息。

产品详细介绍扬尘在线监测终端，是集成颗粒物在线监测仪、噪声监测仪、气象参数传感器、数据采集板及信息平台等技术为一体的开放式污染源在线监测终端，主要应用于建筑扬尘、沙石场、堆煤场、秸秆焚烧等无组织烟尘污染源排放及居民区、商业区、道路交通、施工区域等的环境空气质量的在线实时的自动监控。监控终端与数据平台可构成监测系统。终端集成了大气颗粒物浓度监测、温湿度及风速风向监测、噪声监测、污染物超标视频抓拍；数据平台是一个互联网架构的网络化平台，终端所得数据均能通过有线或无线网络及时传递到数据平台便于管控，平台还具有对数据的报警处理、记录、查询、统计、报表输出等多种功能。粉尘传感器具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能。仪器内置鞘气保护气路，防止光学终端受到污染，配合自校功能，测量稳定可靠。1.2配置参数名称 规格/明细设备 多功能箱 防雨、防尘、防雷、散热保温供电、信号处理、GPRS传输不锈钢底材喷涂（防锈），户外安装颗粒物防风防雨采样头可定制丝印 颗粒物传感器 检测原理：光散射原理粒径通道：PM2.5、PM10、TSP检测范围：0～40mg/m3分辨率：0.1ug/m3 环境噪声传感器 测量范围：25-130dBA；频率计权：A采样速率：48k/s高速采样 风速、风向传感器 量程：0-45m/s；分辨率：0.1m/s；准确度：±0.3m/s；启动风速：≤0.5m/s 量程：0-360o;分辨率：1℃；准确度：±3℃；启动风速：≤0.5m/s 大气温湿度传感器 量程：-45～125℃；分辨率：0.1℃；准确度：±0.3℃ 量程：0～100RH；分辨率：0.1%RH准确度：±2%RH 摄像 尺寸：7寸；像素：130W；信噪比：大于50dB；聚焦：37倍（普通输出） 4G传输功能系统平台 基础软件系统 数据监测基本功能（实时监测、查询等，非平台）1.3扬尘监测单元设备使用激光散射法测量扬尘浓度。用精密流量控制的真空泵吸入大气中的测试气体送至传感器测量组件。传感器测量组件是以GustavMie粒子光散射理论为基础，结合微光电探测技术而制作的一套完整的空气颗粒分布浓度测量系统。系统巧妙设计光敏感区作为粒子散射发生的场所，当粒子经过聚焦激光所形成的光敏感区后，粒子散射的光被探测窗口上的微光电探测器收集，微光电探测器把接收的光强度信号快速、准确的转化为等量电压信号，信号的密集度对应于粒子的单位浓度值，扬尘浓度值进行系数转换后通过数据接口实时输出。利用电子切割器的专利技术同时测量pm10和pm2.5两个参数。扬尘传感器的核心部件均为进口件，测量范围0-10000ug/m3。1.4噪声监测单元噪声监测仪是一种能把工业噪声、生活噪声和交通噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪器。噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压 级（dB）或响度级（phon）。根据噪声监测仪在标准条件下测量1000Hz纯音所表现的精度，60年代国际上把噪声监测仪分为两类，一类叫精密噪声监测仪，一类叫普通。我国也采用这种方法。本噪声监测仪由传声器、放大器、衰减器、计权网络、AD 采集、变送输出、报警控制电路和电源等组成。符合规范 《环境噪声自动监测系统技术要求(暂行)》、GB/T20441.4测量传感器第四部分测量范围 30-130dB频率范围 20-12.5kHz最大误差 0.5dB自身噪声 小于35dB线性工作范围 不小于100dB频率计权 A（计权）时间计权 快（F）统计分 具Leq、L90、L50、L10功能，同时区分日、昼、夜以及小时平均值；设备自带现场存储功能 不间断Flash存储4天视频叠加 支持视频叠加功能，将数据实时叠加至视频监控画面报表打印 数据通过3G 传输至平台，自动生成各类报表,支持在线及下载数据（下载后数据为 Excel 标准模板）数据打印采样率 10Hz通讯设置 通过网口在线设置服务器通讯地址数据接口 电源接口、网口（RJ45）、多功能接口（五个拓展外部传感器接口）、RS485 接口超标录音 超标自动录音（时间15秒/次）并实时上传数据至服务器平台，服务器断电期间支持现场 Flash 存储15次，通电后数据自动上传至服务器重启 设备异常自动重启断电保护功能 可选蓄电池及太阳能供电（时间长短可按需配置）防护等级 IP67外壳材质 铝合金外壳,防风、防雨、防鸟、防雷防腐 防腐设计，适用于工厂、工地、道路灯各种恶劣环境校准 具备自动校准同时及手动校准功能电源 220V 市电工作温度 -20℃~60℃1.5气象监测单元我司整套设备具备风速、风向、温度、湿度、大气压等环境参数的监测，为 扬尘和噪声监测数据的后期分析提供气象参数保障；特别是通过风向对扬尘的运 动趋势做科学预测和报警；在不同的气象条件下，对扬尘、噪声监测数据做科学 的修正。报警处置：夏季天气炎热，若空气中湿度小于下限阀值则自动开启喷淋系统增加空气湿度，防治扬尘产生；气象 参数 温度：测量范围：-40～60℃；精度：±0.2℃； 湿度：测量范围：0～100%；精度：±3%； 风速：测量范围：0~32. 4 m/s；精度：±1m/s； 风向：测量范围：16 个方向（360 度）；精度：±5%； 大气压：测量范围：300～1100mbar（即 30～110Kpa）；精度：15 位；1.6视频监控单元 YKYC06扬尘在线监测终端在国内率先采用平台式管理方式为核心的视频监控系统，采用专用视频压缩芯片，图像清晰，图像采用自主优化 H.264图像压缩方式，视频压缩效率高。标准分辨率1280*720像素，最高达 1920*1080像素，并可自定义。带有音频接口，支持音视频同时传输监控。a)可将噪声、扬尘、PM10、PM2.5 数据叠加至视频画面，使中心的监控系统能够实时监控图像信息与噪声、扬尘、PM10 和PM2.5 数据，可实现定时图片和超标图片抓拍功能。b)通过选中设备查看与其对应的摄像头视频图像，带云台的设备可以控制摄像机 云台进行查看位置自由调整。1.7LED显示屏 设备配备有LED显示屏，便于现场实施掌握和了解环境质量状况，可以选择单色、双色、三色、全彩，尺寸可定制，普通版的参数性能如下：显示屏：760*380mm2，加框820*440mm2像素：160*80点阵：F3.75

本项成果包括对同一个钻孔内壁的围岩损伤情况分次进行监测的光学钻孔窥视仪、声发射装置和钻孔应力计。其特征在于：对预先在煤矿巷道帮上所钻取的同一个钻孔内壁的围岩损伤情况分次进行监测的光学钻孔窥视仪、声发射装置和钻孔应力计，汇总所有监测结果，从表面变形和内部损伤研究对围岩损伤失稳状况进行全方位辨析。

基于声波在特定介质中的传播速度与介质温度间成单值函数关系的原理，设计开发了基于电声源的锅炉温度场测量系统，并已申请国家发明专利。系统结构简单，维护方便，可以实时测量和显示锅炉内部三维温度场，便于运行人员据此及时判断炉内燃烧状况，并进行相应调整，实现燃烧优化；同时有利于防止火焰中心偏斜，减少事故发生。该系统经大量理论研究和现场试验，目前已实现成功运行。

本产品主要应用于秸秆直燃发电厂。生物质能已成为世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。在我国，生物质特别是秸秆发电技术得到了广泛重视，目前已有30多个生物质发电项目获核准，到2020年，我国将建成约3000万千瓦的生物质发电能力。

成果与项目的背景及主要用途： 工业燃煤锅炉型式各异，主要是正传链条炉排锅炉，占总数的 70%以上，它们的热效率普遍较低，平均只有 67%，比发达国家低 15～20 个百分点。其主要原因是排烟热损失和不完全燃烧热损失过大。天津大学技术团队设计发明了链条燃煤锅炉分层给煤装置和新型排烟热回收装置。通过链条燃煤锅炉分层给煤装置，可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上，使其充分燃烧。新型排烟热回收装置的技术原理与传统装置不同，由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作为辅助热源，排烟温度不受回水温度的限制。新技术装置可以用于各行业大型锅炉节能改造，提高锅炉燃烧效率，降低能源消耗。 技术原理： 链条燃煤锅炉分层给煤装置可以使燃煤按照颗粒大小分层落在链条炉排上，大颗粒在最下面、中颗粒在中间，小颗粒在最上面。新型排烟热回收装置由少量燃气作为驱动热源，用低温排烟余热作为辅助热源，排烟温度不受回水温度的限制。因此，可以将排烟温度降低到 40℃以下，而在该温度区域内，烟气中的大部分水蒸汽都会凝结成液体水，释放出汽化潜热，并为排烟热回收装置所回收和利用，因此，将大大提高锅炉的热效率。其原理图如下： 应用前景分析及效益预测： 天津某热源厂有 29MW 的燃气锅炉 2 台，供热总面积为 130 万 m2。根据实测，每台锅炉的燃气消耗量 2330m3 /h，排烟温度为 138℃（有节能器），实际运行热效率只有 82%。如果能够将新型排烟热回收装置用于这 2 台锅炉上，按照锅炉热效率提高10%，燃料消耗降低 10.86%计算，每小时可以节约天然气 506 m3，每个采暖季可以节约天然气约 182 万 m3，折标准煤 2210 吨。目前天津市天然气市场价为 3.25 元/m3，据此计算，每年可以节约燃气费用591 万元左右。初投资约为 800 万元，在 2 个采暖期内就可以全部收回。此外，每年还可以减少 CO2 排放 3567 吨。经济效益、环境效益和社会效益都十分显著。 应用领域：燃煤锅炉提供能源生产行业 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 根据企业实际状况与需求商谈决定。 合作方式及条件：技术合作。 

（1）该项工作的意义 随着农村生活水平的提升，农业生产中的秸秆已经不被人们作为燃料所使用，而且由于农民环保意识欠缺、缺少劳动力、管理体制不健全、综合利用技术条件差等因素的影响，很多农民选择在收获农作物的时候直接就地焚烧秸秆，而秸秆露天焚烧会造成大量烟雾的现象，一方面影响到公路和航空运输，降低运输效率；另一方面，秸秆露天焚烧过程中释放的大量氮氧化物、二氧化碳和颗粒等污染物，是我国大气污染的来源之一，威胁着居民的身体健康。每年在作物收割季节，是秸秆焚烧最严重的时节，此时对秸秆焚烧现象的监管尤其重要。但禁烧令的执行存在一定的难度，究其原因，一是由于焚烧火点具有分散性，实地人工逐点排查需要耗费大量的人力物力；二是由于焚烧火点具有随时性，如果没有掌握一定的证据很难查处进行过秸秆焚烧的农民，使得农民往往存在侥幸心理；三是由于暂时没有研究出有效的措施进行秸秆转化，而且随着农村家庭劳动力的减少，农民迫于下季作物种植的压力，常常会选择秸秆直接焚烧。因此，本文提出利用多源遥感影像预测火点监测的重点区域，提高火点监测的准确性和自动化，同时进行监测区域秸秆量的估算，提高秸秆转化的效率，利用多种手段提高禁烧令的实施效果，减少秸秆焚烧对环境的污染。 （2）算法介绍 卫星遥感具有实时、动态、高分辨率、大范围覆盖等特点，将卫星遥感技术应用到秸秆焚烧监测上使重点区域作物信息提取和火点快速监测成为可能。卫星火点监测一般采用波长范围在3~5μm的中红外波段遥感影像，中红外波段对火灾、火点、活火山等高温目标的识别十分敏感，常用于捕捉高温信息，特别是对森林火灾，能够清楚显示火点、火线形状、大小和位置，而且对很小的隐火、残火也有很强的识别能力。在红外影像上，火点区与背景地物的亮度值具有明显差异，火点区温度高，图像灰度值高，呈现亮白色，背景地物则相对偏暗。利用背景辐射和森林燃烧时的辐射差异在红外图像上灰度值的不同，就可以从卫星遥感信息中及时发现火情，并监测它们的燃烧状态和蔓延趋势。火点监测的方法主要有固定阈值法、临近像元分析法、亮温与植被指数结合法等。固定阈值法是利用红外通道计算亮温，根据火点区域背景区的差异，对亮温设置一定的阈值提取火点区；临近像元分析法是对火点像元与临近像元的亮温差异设置一定的判别阈值，差异大于阈值的判为火点区；亮温与植被指数结合法是在亮温固定阈值的基础上，加上植被指数阈值作为判别条件。 （3）应用系统开发 秸秆焚烧监测系统由一个中心、两个子系统及两个终端系统组成，即：监测控制中心、火点提取子系统、数据管理子系统、监测服务平台以及野外调查app。监测控制中心主要负责对遥感数据的采集、预处理，并提供秸秆焚烧的火点信息与数据管理功能。火点提取子系统主要负责对预处理后的数据进行秸秆焚烧信息的提取工作，并反馈给控制中心。数据管理子系统基于底层数据库提供对遥感数据、火点信息数据、野外调查数据的管理功能以及为服务平台提供基础数据服务。监测服务平台主要是提供火点信息的展示与发布工作。野外调查app主要负责火点信息的接收、野外核实以及核实结果反馈工作，以确保秸秆焚烧的火点信息准确无误。