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基于北斗通信的高精密阀门远程控制器
（一）项目背景
在实际应用中，一些油气管线的阀门与增压设备安装在偏远地区，没有 4G/5G 基站信号覆盖，无法对设备实现远程控制，是当前面临的一个主要问题。项目采用北斗短报文通信技术，其直接依靠卫星通信来实现关键设备远程控制，可以大大弥补这一短板，解决实际需求。
（二）项目简介
油气管线的阀门通常分为开关阀与调节阀，其中开关阀只能进行阀门的开闭操作，调节阀又叫做气动执行器，它可以控制阀门的开度大小。此外工业现场环境以及阀门的状态信息还需要对各种传感设备进行实时监控。用户针对阀门或传感器的控制或查询指令需要通过北斗短报文或 4G/5G 的无线通信方式传递到控制系统。
项目研制的控制系统由一个微型控制单元（MCU）结合 RS232、RS485 通信端口，北斗收发机与 4G/5G 通信模块、电磁继电器，电流转换电路，液晶屏，按键等硬件外设组成，相互协调共同实现了对工业现场阀门及传感器进行远程控制、查询与实时监控的功能。
（三）关键技术
基于北斗短报文通信的指令收发与控制技术
一个控制系统可以同时控制两路开关阀，一路调节阀和八个传感器，每个阀门与传感器在一个控制系统下都有唯一的 ID 号，而一个用户又能够同时对工业现场的多个控制系统进行控制与查询操作，针对北斗短报文自定义字段部分进行统一设计，形成三种功能的报文格式，包括指令发送报文，返回信息报文和定位信息报文。结合报文中的“设备卡号”、“阀门号”与“传感器号”字段即可实现了现场控制系统同多个阀门与传感器设备的协议组网；结合基于北斗短报文的阀门远程控制系统的多路电磁继电器与电流控制设备，既能够对现场多路开关阀与调节阀进行精确控制，还能够对现场阀门或传感器的状态信息进行实时检测或预警，对设备所在地经纬度信息进行查询，实现了用户对多设备的双向通信。
整个控制系统的指令接收，识别，处理，控制信号的生成，信息回传等功能均是通过微型控制单元（MCU）的软件部分实现的。阀门的反馈信号会通过控制系统的 IO 口进行检测，形成闭环控制，以防止指令的失效或是二次执行，增加了控制系统的可靠性。
西安电子科技大学
2023-08-08
一种远程控制的除梗破碎机
本发明公开了一种远程控制的除梗破碎机，包括输浆泵、破碎装置、机架、托轮、左侧轴承、除梗叶片、除梗轴、转筛、上限位轮、进料螺旋、旋转齿轮、右侧轴承、转筛传动装置、调速手轮和减速机；所述机架的底端中间位置安装有输浆泵，其输浆泵上固定安装有破碎装置；所述转筛安装在机架上，转筛的内部设置有除梗轴；所述除梗轴上设置有除梗叶；所述除梗轴的左端安装在左侧轴承上，两者活动连接；所述除梗轴和进料螺旋固定连接，在两者的连接处设置有上限位轮；该远程控制的除梗破碎机，破碎装置位于转筛的下部，两者采取快开方式连接，方便拆卸，利于内部清洗；由于进料螺旋上安装有电子流量计，可以实现螺旋定量输送，进行先除梗后破碎。
青岛农业大学
2021-04-13
长大隧道全断面岩石掘进机掘进技术研究与应用
开展适应于不同围岩条件的开敞式TBM施工技术研究，在多项重大工程中成功应用。
石家庄铁道大学
2021-05-04
隧道及地下工程建设风险管理软件（TRM1.0）
针对隧道及地下工程施工开发一套工程施工风险管理系统，通过对工程施工期间的 风险辨识与评估，定量进行分析计算，制定系统的风险决策和跟踪方案，可实现对工程 风险进行有效的管理与控制，保障盾构隧道工程施工顺利进行。
同济大学
2021-04-13
一种电场辅助写入型磁隧道结单元及其写入方法
本发明公开了一种电场辅助写入型磁隧道结单元及其写入方法； 电场辅助磁隧道结单元具有双势垒结构，包括第一电极层，以及依次 形成在第一电极层上的第一磁性层、第一绝缘隧穿层、第二磁性层、 第一金属层、第二绝缘层和第二电极层。第一磁性层为参照层 RL，第 一绝缘层为隧穿层 I，第二磁性层为自由层 FL，第一金属层为非磁金 属层 NM，第二绝缘层为介电层 I*；当在磁隧道结单元的两端施加电 压时，电场通过两个绝缘层引入到 I/FL 和 FL/NM 界面，从而调控 I/FL 的界面磁各向异性，并控制 FL/NM
华中科技大学
2021-04-14
一种电场辅助写入型磁隧道结单元及其写入方法
本发明公开了一种电场辅助写入型磁隧道结单元及其写入方法； 电场辅助磁隧道结单元具有双势垒结构，包括第一电极层，以及依次 形成在第一电极层上的第一磁性层、第一绝缘隧穿层、第二磁性层、 第一金属层、第二绝缘层和第二电极层。第一磁性层为参照层 RL，第 一绝缘层为隧穿层 I，第二磁性层为自由层 FL，第一金属层为非磁金 属层 NM，第二绝缘层为介电层 I*；当在磁隧道结单元的两端施加电 压时，电场通过两个绝缘层引入到 I/
华中科技大学
2021-04-14
一种土压平衡盾构机隧道掘进参数智能控制方法
本发明公开了一种土压平衡盾构机隧道掘进参数智能控制方法， 其特征在于：该方法包括如下步骤：S1：采集数据提取影响盾构机掘 进性能的因素节点，S2：构建影响盾构机掘进性能所述因素节点的拓 扑结构，获取各节点之间的模糊关联矩阵 Wij，S3：构建土压平衡盾 构机掘进模糊控制网络图，根据迭代推理公式动态演化计算各个因素 节点在 t+1 时刻上的状态值，S4：利用所述模糊控制网络图进行多阶 段决策分析，实现对土压平衡盾构机掘进参数的实时分析与纠偏控制。 本发明的方法，通过统筹采用专家先验知识、模糊逻辑、图论
华中科技大学
2021-04-14
城市大跨度双连拱隧道穿越破碎山体的稳定性研究
该项目针对南京市内环东西九华山隧道开展的工程科研，由于该隧道围岩较差，大断面的双连拱隧道在城市中较少釆用，且属于典型的浅埋隧道，穿越过程的稳定性是该工程的关键技术。釆用理论分析、数值模拟、现场监测等手段，对九华山隧道穿越过程中对地面的明城墙、人防工程等的影响进行实时分析、超前分析，指导现场施工。
南京工程学院
2021-01-12
新型冠状病毒肺炎智能辅助诊断系统
新冠肺炎疑似病例基数庞大，给临床一线诊疗带来巨大压力，疫情波及地域广泛，基层医院缺乏经验，面临严峻挑战。由清华大学精密仪器系尤政院士、临床医学院董家鸿院士领导研发的新型冠状病毒肺炎智能辅助诊断系统成功通过应用测试，进入临床试用阶段，有望为上述难题提供解决方案。新型冠状病毒肺炎智能辅助诊断系统董家鸿介绍，新型冠状病毒肺炎智能辅助诊断系统可同步实现智能化影像诊断、临床诊断及临床分型三大功能。该系统包括三大模块，其中影像诊断模块主要基于对新型冠状病毒肺炎初诊病例的珍贵临床资料的大数据分析，使用人工智能算法深度学习该疾病的CT影像特征，实现对新型冠状病毒肺炎影像的智能识别。临床诊断模块则依据卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》，结合影像与流行病学、症状及关键检验数据等临床信息，实现智能诊断。临床分型模块通过智能判读呼吸功能参数，“自适应”判断新型冠状病毒肺炎的严重程度。董家鸿谈到，该系统可在短时间内完成大量疑似病例的胸部CT筛查、依据指南进行临床与影像相结合的综合分析，显著提升新型冠状病毒肺炎诊断效能，有望大幅降低临床医师及影像医师的工作负荷。
清华大学
2021-04-10
新冠肺炎影像学AI智能辅助诊断研究
“现阶段医生需要在大量影像数据中快速诊断出新冠肺炎的病例，此外还需要诊断出病灶分布的位置、大小等来评估严重程度。”薛向阳介绍，针对临床的现实需求，团队将设计目标定位于“肺炎分类鉴别”和“关键病灶检测”两大功能，前者是为区别健康状态、新冠肺炎、其他病毒性肺炎、细菌性肺炎，后者则为找到并分隔出磨玻璃影等病灶区域。针对这些需求，团队设计诊断算法模型，让机器利用模型进行训练，学习不同类型肺炎在CT影像表现上的不同特征，最终具备智能辅助诊断的能力。而这需要突破小样本学习、小目标检测等多个技术难题。“小样本学习”即在较少训练数据样本的条件下进行机器学习。在疫情发生前期，能够获取的新冠肺炎影像数据相对较少，且由于一线影像医生任务繁重，无法获得大量专家标注，因此需要算法在少量样本的条件下“自学成才”。为此，团队采用基于自迁移学习的半监督学习等技巧，使算法具备一定的“小样本学习”能力，在不增加医生标注工作量的情况下较好地提高了算法模型的普适性。由于CT影像切片中的病灶区域有大有小，且往往大中小病灶区域面积悬殊，如何使算法能同时检测大、中、小各个目标是另一大难题。团队利用神经网络的层次性特点与病灶区域的大小进行对应，“网络的底层关注细节，即小病灶区域，而网络中层到高层所关注的病灶区域则越来越大，因此模型通过不同层次的加权和融合，最终便能达到同时检测大小病灶区域的目标。”薛向阳解释道。“不过，即便有诊断‘神器’，影像科医生也是不可替代的。”薛向阳说，人是复杂的机体，病毒在不同人体内感染的反映也不一定相同。”他表示，当遇到机器未曾学习过的微小病变或疑难病例时，仍需要影像医生的经验和智慧。以解决实际问题为目标，该项目在研究过程中始终与临床应用紧密结合。无论是机器学习数据，还是测试评估数据，都来源于临床真实病例。在算法模型定型过程中，为了检验模型的准确率和泛化性，团队也利用现实疑似病例进行了测试。
复旦大学
2021-04-10