项目概况 根据社会应用的主流数控系统，成功研制了适合学生学习和培训的系列化的数控系统 综合实验装置，系列化数控系统综合实验装置中使用的典型数控系统日本 FANUC 数控系统， 德国西门子数控系统，日本三菱数控系统和国内典型的数控系统，利用该系列数控系统综合 实验装置，可以进行数控系统从应用入门到数控系统操作编程，故障诊断与维护，数控系统 中 PLC（PMC）应用开发，参数调试以及综合应用等教学和培训。 主要特点 1、数控系统选型典型。从国内广泛应用的国产数控系统到世界著名的日本 FANUC、日 本三菱、德国西门子等数控系统，具有很好的代表性。 2、结构简明，多样化。根据教学和培训需求，综合实验装置设计结构简明，对数控系 统电气组成一目了然，既有一体化的结构，也有模块化结构。也可以根据用户需求定制实验 装置风格。 3、产品设计功能多，开放性好。根据数控系统丰富的功能，尽可能多的把数控系统功 能展示和应用，综合实验装置应用功能是开放的。 4、部件配置完整。系列化的综合实验装置上都配备了与数控机床一样的完整的电气部 件。 5、技术资料丰富。作为教学实验装置，装置上主要部件都提供详细的技术资料，便于 教学和培训学习。 开设的实验项目 a) 数控系统编程操作实验 b) 数控系统硬件连接组成实验 c) 数控系统功能参数设置方法实验 d) 数控系统输入输出接口实验 e) 数控系统 PMC 编程实验（选做） f) 数控系统控制伺服电机实验 g) 数控系统控制主轴电机实验 h) 数控系统（车）控制螺纹加工实验 i) 数控系统控制刀架电机实验 j) 数控系统电气调试实验 k) 数控系统典型故障分析与维修实验 l) 数控机床电气设计与调试实验 市场前景 该系列产品不仅在本校使用，近年来还在多次政府采购和院校采购活动中连续中标， 具有良好的市场占有率，赢得了众多客户的信任和支持，目前已为国内几十多所大专院校所 采用， 

基于国家数控重大专项项目“可重构智能数控系统与装备技术”，提出了数控流水线技术的开放式可重构数控系统技术。该技术实现了智能数控系统流水线的可重构。并广泛应用于数控一代及产业结构升级优化、全闭环高精度数字化制造、3D打印、智能机器人控制及工业生产自动化控制等各类工业环境。已支撑和创建“天大精益”、“泰森数控”自主产业化品牌，其产品在五轴联动木雕数控加工设备、六轴联动全闭环高精度螺旋锥齿轮加工装备、钎具T型螺杆高效数控设备、轴承套类双通道自动化加工设备及五轴电池焊接自动化设备等工业产品中取得了技术突破及

团队具备成熟的高性能电机研发能力，具备瞬态有限元仿真技术、多物理场联合仿真技术、场路耦合仿真技术，能够定制开发有刷/无刷直流、感应电机、电励磁/永磁同步等各类电机，助力多家企业实现核心电机自主化、国产化。 团队研发了基于空间磁场的高性能电机健康状态在线监测系统，能够实时监测电机健康状态，即使发现电机微小故障，有效提高电机可靠性。

为教学科研服务，面向科研院所和高校用户提供科学与工程等高性能计算服务。

本发明公开了一种基于电机模拟加载的数控系统性能的在线测 试方法及系统，该系统包括被测数控系统、陪测数控系统、远程数据 采集单元和远程服务器，该陪测数控系统为被测数控系统提供负载， 同时作为被测数控系统的测量工具，所述陪测数控系统与被测数控系 统通过弹性联轴器相连，上述两个数控系统分别与远程数据采集单元 相连。所述测试方法包括:被测数控系统负载的加载、被测数控系统 G 代码的在线运行测试、实际数据的实时获取以及数控系统性能的在 线分析等步骤。本发明的测试系统及测试方法具有结构简单、

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。 

50T 数控系统是一款可控制步进电机、细分步进电机及全数字交流伺服电机的第三代普 及型数控系统。采用高分辨率液晶显示、人机对话、中文界面，采用高速 16 位 CPU 处理器 和 FPGA 大规模门阵列，分辨率 0.001mm，具有高集成化、高可靠性、高精度，操作方便， 适用各类数控车床的配套及改造。 40 系统具有适合任意机械传动比的电子齿轮；编辑/自动/手动/单步/手轮/诊断等操作方 式；圆弧 R 编程；公、英制螺纹加工；绝对/增量编程；恒线速加工；内外圆柱切削、端面 切削、螺纹切削循环；自动直线/指数升降速；4-6 刀位自动刀架或排刀控制；主轴无级变 频调速或多档控制；关机坐标、刀号、间隙补偿方向、系统状态记忆及开机恢复；与 PC 机 的串行通讯与程序双向传递等先进与实用的功能。 由于对产品成本进行了严格控制，具有很强的价格竞争力。经过近 4 年的市场推广和功 能不断改进与完善，其技术与生产工艺已经非常成熟，性能稳定可靠，适合产业化与市场推 广。 

本发明公开了一种基于虚拟上位机的数控系统，包括设置在远 程服务器上的虚拟上位机、位于本地的数控系统下位机、以及用于人 机交互的人机交互设备，其中人机交互设备用于提供人机交互输入/输 出接口；虚拟上位机上集成有人机交互模块、非实时/半实时性任务执 行单元、以及下位机控制单元，上位机接收数控加工指令并通过非实 时/半实时任务执行单元进行处理以形成机床控制指令，进而通过下位 机控制单元将控制数据利用网络传输至本地下位机；本地下位机控制机床执行实时性的运动控制和逻辑控制。本发明基于虚拟化技术实现 对数控系统上下位机架构的全新设计，解决目前数控系统存在的数据 处理能力、HMI 功能扩展以及远程加工受限的问题。 

随着科技的发展和网络技术的应用，网络在带给人便利的同时，其安全性问题也日趋严重。各种新的应用和未知协议导致网络越来越复杂、多样化和难以管理。例如:P2P、视频 流等应用，占用了大量带宽，造成网络带宽耗尽;各种网络恶意攻击(僵尸网、蠕虫、病毒 等)更是严重地危害到网络服务和信息安全。网络安全问题不仅使普通网络用户的个人信息 和隐私受到威胁，还使得企业机密变得不再安全，网络服务提供商和管理者对网络的管理也 变得更加困难。更为严重的是，不法分子在网上肆意进行盗版、黄色和反动内容传播等不法 行为，如果不将这些恶意流量从骨干网的背景流量中识别并分类出来，就会对网络的净化、 社会的和谐、国家的稳定造成不良影响。网络流分类技术的提出和发展解决了网路流量的实 时分类和识别问题，是解决上述问题的必由之路，是网络安全技术的基础研究之一。网络流分类技术是网络安全领域中迫切需要解决的核心技术和热点问题。只有对流量进 行实时的有效识别和分类，才能对网络进行有效的管理和控制，从而净化网络环境，确保网 络和信息安全。本系统基于采样的、基于交互控制命令信息和基于载荷的网络流分类技术，提出了融合 三种分类技术的层次化网络流分类方法，建立和完善一整套适用于网络流分类问题，由基本 模型、分类算法、硬件平台和体系结构组成的实用系统，系统具有在真实环境下的网络中对 网络流进行快速、准确和实时分类的能力。应用说明 政府管理部门 通过精确的网络流分类系统，可以对一些涉及盗版、黄色内容、网络攻击、非法反动思想的传播工具所使用的协议作出有效识别。同时对一些 P2P 视频网站、国外热门论坛等内 容进行流分类，只有将这些恶意不法流量或者敏感流量准确并实时地识别和分类，才可以从 技术上提供有效的后续管理和控制。 企业随着计算机技术和网络技术的发展，大部分企业都实现了电子办公和互联网办公，因此 网络安全对于企业尤为重要。首先，企业的网络管理十分严格，如果没有流分类技术将无法 进行流量识别，那么如 P2P 等流量必将会对企业的正常工作带来影响。其次，企业的机密 可能会因为网络安全问题被泄露，使得企业的利益受到损失。因此准确有效的流分类技术对 于各大企业来说是非常重要的。 网络服务提供商(Internet Service Provider，ISP)网络服务提供商非常关心如何保证其服务能够正常运行并使用户满意，对于网络流分类 技术的需求也很迫切。准确有效的流分类技术能够提供当前流量的组成部分，可以帮助网络 服务提供商制定有效的管理策略和合理的收费政策，保证网络服务的质量，提升网络服务的 经济效益。 网络管理者网络管理者需要利用网络流分类技术来更有效地管理带宽，避免出现带宽被 P2P 等流 量耗尽而使得正常业务流量不畅的问题，同时避免网络攻击等危害。这就需要流分类技术实 时有效地将这些流量识别分类出来。 研究者5 合作方式 商议。6 所属行业领域 电子信息领域。对于现有协议的分析可以促进新的更完善的协议出现，通过对流量的分类，也可以判断 当前网络流量的组成和发展趋势，有助于整体网络模型的研究。

1 成果简介随着科技的发展和网络技术的应用，网络在带给人们便利的同时，其安全性问题也日趋严重。各种新的应用和未知协议导致网络越来越复杂、多样化和难以管理。例如： P2P、视频流等应用，占用了大量带宽，造成网络带宽耗尽；各种网络恶意攻击（僵尸网、蠕虫、病毒等）更是严重地危害到网络服务和信息安全。网络安全问题不仅使普通网络用户的个人信息和隐私受到威胁，还使得企业机密变得不再安全，网络服务提供商和管理者对网络的管理也变得更加困难。更为严重的是，不法分子在网上肆意进行盗版、黄色和反动内容传播等不法行为，如果不将这些恶意流量从骨干网的背景流量中识别并分类出来，就会对网络的净化、社会的和谐、国家的稳定造成不良影响。网络流分类技术的提出和发展解决了网路流量的实时分类和识别问题，是解决上述问题的必由之路, 是网络安全技术的基础研究之一。 网络流分类技术是网络安全领域中迫切需要解决的核心技术和热点问题。只有对流量进行实时的有效识别和分类，才能对网络进行有效的管理和控制，从而净化网络环境，确保网络和信息安全，促进社会和谐。 本系统基于采样的、基于交互控制命令信息的和基于载荷的网络流分类技术，提出了融合三种分类技术的层次化网络流分类方法，建立和完善一整套适用于网络流分类问题的、由基本模型、分类算法、硬件平台和体系结构组成的实用系统，系统具有在真实环境下的网络中对网络流进行快速、准确和实时分类的能力。2 技术指标l 8G 吞吐量 l 8 X 1G（光/电口） l DFA 硬件加速 l 200~300 种协议 l能实现文本类协议特征的自动提取 l能实现部分二进制协议特征的自动提取 l协议识别的精度和召回率达到先进水平 l支持正则表达式匹配3 应用说明（ 1）政府管理部门 通过精确的网络流分类系统，可以对一些涉及盗版、黄色内容、网络攻击、非法反动思想的传播工具所使用的协议做出有效识别，同时对一些 P2P 视频网站、国外热门论坛等内容进行流分类，只有将这些恶意不法流量或者敏感流量准确并实时地识别和分类，才可以从技术上提供有效的后续管理和控制。 （ 2）企业 随着计算机技术和网络技术的发展，大部分企业都实现了电子办公和互联网办公，因此网络安全对于企业尤为重要。首先，企业的网络管理十分严格，如果没有流分类技术将无法进行流量识别，那么如 P2P 等流量必将会对企业的正常工作带来影响。其次，企业的机密可能会因为网络安全问题被泄露，使得企业的利益受到损失。因此准确有效的流分类技术对于各大企业来说是非常重要的。 （ 3）网络服务提供商（ Internet Service Provider， ISP） 网络服务提供商非常关心如何保证其服务能够正常运行并使用户满意，对于网络流分类技术的需求也很迫切。准确有效的流分类技术能够提供当前流量的组成部分，可以帮助网络服务提供商制定有效的管理策略和合理的收费政策，保证网络服务的质量，提升网络服务的经济效益。 （ 4）网络管理者 网络管理者需要利用网络流分类技术来更有效地管理带宽，避免出现带宽被 P2P 等流量耗尽而使得正常业务流量不畅的问题，同时避免网络攻击等危害。这就需要流分类技术实时有效地将这些流量识别分类出来。 （ 5）研究者 对于现有协议的分析可以促进新的更完善的协议的出现，通过对流量的分类，也可以判断当前网络流量的组成和发展趋势，有助于整体网络模型的研究。4 效益分析（ 1）应用于骨干网的网络流量分类和控制 快速、准确、实时的网络流分类系统，可以应用于骨干网的网络流量分类和控制，能够对一些非法盗版、黄色内容、网络攻击、反动思想等流量进行有效识别和控制，净化网络环境，增强网络安全，促进社会和谐，确保国家安全。 （ 2）应用于网络运营商的网络流量分类和控制 快速、准确、实时的网络流分类系统，可以应用于网络运营商对于网络流量的分类、控制和管理，避免网路攻击，有效地管理带宽的使用，合理地制定收费政策，避免带宽被耗尽而造成的流量不畅，保障运营商网络的正常服务，并提升服务的质量。 （ 3）应用于企业网络管理 快速、准确、实时的网络流分类系统，可以应用于企业网内部对于网络流量控制和管理，避免企业机密信息的泄露和恶意的网路攻击，控制 P2P 等流量，合理利用网络带宽，保证企业网络环境的正常运转。 （ 4）市场推广 快速、准确、实时的网络流分类系统，包含一整套的软件模块和硬件平台。其既可以作为单独产品为网络流分类问题提供解决方案，也可以作为 UTM 产品系统的一部分使用，其中的模块还可以分拆成单独系统以满足特定的应用需求。其在网络安全系统中的成功应用必将产生巨大的社会价值和经济效益。 （ 5）知识产权 网络流分类系统的核心技术和算法将通过申请专利和软件著作权形式进行保护，形成技术优势和技术壁垒，并在允许的范围内进行专利转让和进一步的技术转化。该高性能网络流分类系统具有很好的应用前景和市场空间，能够创造很好的经济效益和社会效益。