淡水养殖水质监测节点及系统四川省技术转移乐山.docx
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淡水养殖水质监测节点及系统四川省技术转移乐山
电子科技大学项目推介
农业类
淡水养殖水质监测节点及系统
关键技术1——溶解氧、温度监测控制
⏹控制系统包含：
PIC单片机、nRF905无线数据传输模块、信号放大与调理模块、强制启动模块、增氧机驱动模块、以及测氧传感器、温度传感器、大气压传送器、PH值传感器等部分；
⏹鱼类正常生长的水体温度为0℃-35℃，水体PH值为7.0-8.5，溶解氧含量大于5mg/L。
⏹系统温度控制在0℃-25℃，PH值控制在7.2-8.3，水中溶解氧含量控制在6mg/L。
实际数值超过±10%发出预警，同时打开相关设备。
⏹数据处理中对溶解氧和温度采样值应用“中位值平均滤波法”，使用“电源检测”、“看门狗”在内的各种软硬件抗干扰措施，使自动监控系统长期稳定工作。
关键技术2——WCDMA网关
⏹采用WCDMADTU（WCDMA数据传输装置）和普通节点通过RS232标准接口连接实现网关功能。
⏹网关对网内节点数据进行收发，是应用系统的重要组成部分，数据处理量大，因此在本系统中，作为网关组成部分的普通节点不包括传感器模块。
⏹WCDMADTU在公共无线WCDMA网络的身份通过UIM（UserIdentificationModule）卡识别。
⏹DTU连接到WCDMA网络后自动获取IP地址，手动选择WCDMADTU的工作模式（透明传输模式），不经过任何的处理与封装，降低网关数据压力。
⏹为了减少数据拥堵的瓶颈问题，系统根据节点的传输数据流量大小自动设置相应的串口速率。
⏹采用WCDMA网络，不受时间和地域条件的限制，能在全国范围内实现实时数据通信；适用于间断的、突发的、频繁的和少量的数据传输，符合传感器网络的数据传输特点。
关键技术3——太阳能供电单元
⏹当传感器的功耗比较大，或者需要灌溉比较频繁的时候，只使用蓄电池供电，不能满足系统工作的要求。
⏹太阳能供电电源分为三个部分：
太阳能电池板，太阳能充电控制器和蓄电池。
⏹太阳能电池板峰值功率为4W，峰值电压为17V。
⏹蓄电池容量为12V，7.5Ah。
⏹充电控制器：
微处理器控制、PWM调节、自动温度补偿。
产品主要用途
⏹“淡水鱼养殖水质监测节点及系统”基于无线传感器网络，远程控制输氧设备及时补充水中的氧气，远程启动水温调节装置调节水温，达到增产、节能、减轻工人劳动强度目的。
⏹我国水产养殖处于历史的转折点：
国家大力发展农业科技创新，占据水产半壁江山的养殖业将承担重任；传统养殖业中大量养殖污染物的排放，加剧了环境污染，使得发展传统养鱼业与控制环境的矛盾日益突出。
⏹产品可极大地促进水产养殖业的健康发展，可以为渔业生产人员提供准确的实验数据。
优化养殖工艺，降低养殖成本，提高养殖效益，为水产养殖科学的持续发展奠定基础。
工业类
一、工业化植物非试管快繁技术
⏹2012年中央一号文件为大力发展农业科技，农业科技将在“十二五”及今后很长时间得到国家的重视和扶持。
针对工业化植物非试管快繁育苗环境的控制难题，结合传感技术、控制技术、通讯技术提出的育苗快速繁殖解决方案。
关键技术1——硬件系统
关键技术2——系统软件模型
系统采用STM32控制平台，基于以“数据采集->数据处理->输出控制”为闭环的采集控制系统，要求通过对农作物生长环境的实时环境参数的采集，经过分析处理得出控制结果,并将控制结果输出，将农作物生长环境调节为一个适合农作物生长的环境
关键技术3——植物补光子系统
⏹在工业化植物非试管快繁技术实施过程中，为了提高农业生产的产量，根据作物品种，要对作物补充光照，以提高作物的光合作用。
对于植物补光的方式，既要保障植物最佳的生长环境，又要保障节能高效。
为了达到这样一个目的，本系统采用了光照强度调节器来动态跟踪日光强度。
⏹在补光子系统中，补光跟踪并拟合太阳光照的变化，主要是为了避免补光强度的跳变大，植物会产生应激反应。
产品优势
⏹本产品通过动态实时分析植物生长过程中所需要的各种要素，并将这些要素有机地整合到控制系统，如交流探测传感土壤水分及其它土壤要素；空气三要素一体化数字传感技术；节能光照和植物对单光谱及其单光谱组合的应用。
相对于其它可控农业类产品，具备以下特点：
⏹运算能力强、可靠性高、控制性好。
⏹全自动化、智能控制，提高了植物品质，促进生长发育，有效提高植物品质及产量；抑制或减轻病害发生。
⏹实时数据采集及报警。
能实时准确地动态监测和遥控相关设施中各种环境参数的信息采集与设定，比常规人工测控更及时、准确、有效。
二、生产调度及制造过程控制系统
解决的主要问题
1）解决ERP计划达成率不高的问题；
2）解决ERP中无法知道产品的生产过程这个“黑匣子”的问题，解决ERP中产品生产成本计算的数据来源问题；
3）解决当出现用户产品投诉的时候，能否根据产品文字号码追溯这批产品的所有生产过程信息的问题？
解决能否立即查明它的：
原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数的问题？
；
4）当同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候，解决自动校验和操作提示以防止工人部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误问题。
5）解决一段时间内生产线上出现最多的X种产品缺陷是什么？
次品数量各是多少？
等问题；
6）解决目前仓库以及生产车间各工序上的每种产品数量各是多少的问题；
7）解决生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？
影响设备生产潜能的最主要原因是：
设备故障？
调度失误？
材料供应不及时？
工人培训不够？
还是工艺指标不合理？
等问题；
8）解决设备故障率高，有效利用率低的问题；
三、电动车辆主动均衡电池管理系统
关键技术1——充电均衡
⏹由于串联工作时所有单体电池的充放电电流相同，充放电过程以电池组的总电压和总电流为控制依据，各个单体电池的充放电电压并不相同。
⏹容量最小的单体电池在放电时首先放完，整组电池无法继续正常工作，而在充电时又首先充满，造成其它单体电池欠充电，从而导致整个电池组的性能不断加速恶化，当串联单体电池数目较多时，电池组循环寿命很短。
关键技术2——充电均衡
⏹由于不一致而出现单体电池电压不均衡时，电池管理中的均衡控制电路通过一定的控制策略独立的调节单体电池的充电电流，适当的增加电压较低的单体电池的充电电流，适当的减小电压较高的单体电池的充电电流，使充电过程中所有单体电池的电压更加一致，从而均衡的对整组电池进行充电，提高电池组的性能和循环寿命。
关键技术3——主动均衡
⏹每个单体电池都并联一个主动均衡器模块，主动均衡器输出连接到电池组的输出端。
当主动均衡器模块工作时，主动均衡器从该单体电池抽取能量并反馈回动力电池组，使得电池组中均衡模块未启动的其他单体电池的充电电流增加，从而提高整个电池组的充电效率。
关键技术4——SOC（剩余电量）估算
⏹系统通过动力电池组容量与循环使用次数、电池工作温度、电池老化程度、电池内阻等的关系曲线拟合，进而对SOC估算进行补偿。
⏹制定大电流放电、间歇性大电流放电、变电流放电工况下的SOC估算策略，根据放电电流实现对动力电池组SOC估算的补偿。
⏹基于动力电池组的自恢复特性，利用安时法对SOC进行估算，通过工况和放电电流进行补偿，利用静置开路电压对SOC进行修正，从而实现SOC的准确估算。
关键技术5——上位机监测软件
⏹电池组参数都可以由所设计的上位机软件进行修改和设置，电池组的状态可以通过上位机进行显示。
上位机监控测试软件主要包括系统参数设置、电池管理参数设置、动力电池组状态显示、测量参数校准、充电机参数设置和数据记录功能。
社发类
一、基于声波定向的机场驱鸟技术
系统原理与特点
⏹利用声波进行驱鸟，其基本原理是通过声波对鸟进行心理或生理攻击，使其在心理上产生恐惧，在生理上受到可恢复性伤害，恶化鸟类活动、生活环境，从而迫使其离开驱鸟区域，达到驱鸟的目的。
⏹基于大功率声波定向技术的新型机场驱鸟装置利用音频、超声波组合，不仅可以利用声波使鸟类受到惊吓，产生恐惧而离开，而且它可以将能量集中到一定区域内，对鸟类进行生理攻击，使其身体产生不适，或受到暂时、可恢复性生理损伤，将从根本解决传统声波驱鸟对驱鸟装置的适应性问题，真正起到长期有效驱鸟的目的。
⏹由于声波能量集中，因此可传播的距离将大大提升，将有效解决目前中、高空驱鸟的世界性难题。
其声波的定向传播特性也使得其对环境的污染大大降低，具有环保型驱鸟的新特性。
关键技术1——信号处理技术
⏹声波定向技术的新型机场驱鸟装置采用了N阶近似平方根法：
平方根法要求系统具有无限信号带宽，而实际的物理系统却无法提供这种无限的信号带宽。
这种理论与实际物理实现系统之间的矛盾在数字信号处理系统中显得尤为突出。
本项目提出一种N阶近似平方根法，解决了平方根法的无限带宽及信号失真问题。
5.2关键技术——换能器组阵
⏹产生的可听声束是通过换能器组阵技术与参量阵原理产生的。
利用参量阵原理本身就可以产生高指向性声束。
⏹由于单个换能器指向性有限，因此往往采用换能器进行组阵，从而实现对指向性性能的大幅提升，同时加大系统输出功率。
关键技术2——声攻击样本
⏹心理声攻击样本技术从鸟类的心理入手，采用鸟类惨叫声、天敌叫声、巨大响声等能令鸟类产生恐惧的声音作为技术基础，在分析大多数鸟类的敏感频率范围内基础上，通过变频技术将这些能够令鸟类最为恐惧的声音调整到鸟类最为敏感的声波频段，从而大幅增强其驱鸟的效能。
⏹本装置还开发了对鸟进行生理攻击的声样本，能够使鸟产生脑电波紊乱，身体受到“拍打”、可恢复性暂时操作，从而从根本上解决了鸟类对传统声波驱鸟装置产生的适应性，达到了长期有效驱鸟的目的。
二、嵌入式实时操作系统系列软件
一）生物特征提取识别应用相关系统
二）智能感温电缆
三）电子信息
1.高频高效DCDC模块电源
2.锗硅阳极绝缘栅异质结晶体管
3.多媒体安全监控系统
4.广播电视数字传输系统
5.电子原材料技术——钛酸钡（BaTiO3）粉体
6.CCD挠度测量系统
7.直流无刷电机专用驱动芯片
8.宽带实时频谱分析仪
9.无线通信分析仪
10.高温超导高性能接收机前端系统
11.高频电源模块用铁氧体材料
12.高性能软磁铁氧体材料
13.虹膜识别系统
14.抗电磁干扰材料及EMI器件
15.嵌入式实时操作系统系列软件
16.手持式示波表
17.网络游戏引擎
18.微波泄漏检测仪
19.高频电源模块用铁氧体材料
20.基于无线虚拟专网的电力配电网线损实时监控与用户需求侧管理支持系统
四）新能源与高效节能
超大容量离子电容器
五）光机电一体化
1.微波频带识别系统
2.大功率微波无间隙机械波导开关
3.微波测碳仪
4.彩色大屏幕液晶显示系统技术
5.数码光栅变屏技术
6.半轴选垫机
7.变光液晶窗户
8.大功率激光光源
9.贴片式高压瓷介电容器自动装配、焊接联动机
10.减速器总成试验机
11.汽车后桥主锥选垫机
12.汽车前大灯--氙灯和稳定控制器
13.主锥拧紧机
六）新材料
1.抗电磁干扰材料及EMI器件
2.高性能膜状软磁材料与旋磁薄膜材料
3.低线宽YAG单晶薄膜材料
4.全钒氧化还原液流电池
5.零场双稳态液晶显示器
6.大容量镍电极MLC陶瓷材料
7.电子薄膜集成器件技术——铁电存储器、声表面波器件
8.电子功能陶瓷技术——温度敏感陶瓷、压敏陶瓷
9.高频大功率铁氧体材料
10.高温超导
11.高性能微波陶瓷材料
12.宽带电磁波吸波涂料及电磁兼容材料
13.纳米晶稀土永磁材料
14.片式有机固体钽电解电容器
七）资源与环保
污水处理流程智能优化系统
三、机械类项目推介：
一）机械产品应用问题解决
（1）家用磨粉机循环改造设计
（2）半自动家用磨面机改造设计
（3）广州地铁车轮多边形成因分析
（4）北京地铁车轮热负荷分析
（5）唐客CIT400高速客车噪声预测
（6）京沪高速客运专线波磨调查
（7）浦镇车辆有限公司构架机加工误差分析及仿真
（8）直线电机感应板安装公差分析
二）数字化设计与制造
简介：
利用CAE、CAD、CAM等软件进行产品的结构三维建模、功能演示、加工模拟、结构优化、动力性能分析、运动仿真、干涉检查等，利用编程软件进行工艺、生产等信息管理。
应用软件：
CATIA、SOLIDWORKS、SOLIDEDGE、PRO/E、UG等三维软件；
ABAQUS、ANSYS等结构有限元分析软件；
SIMPACK、ADAMS等动力学分析及运动仿真软件；
C、Fortran等编程及数值计算软件；
……
应用案例：
2009年，120制动阀功能原理及三维动画演示软件开发；
2009年，CRH1型动车组动力学分析；
2010年，欧标轮轴压装曲线自动判定研究；
2011年，浦镇车辆有限公司构架机加工误差分析及仿真；
2011年，江苏瑞泰铁路配件有限公司泰国米轨客车转向架三维数字化；
2011年，动车侧梁生产线精益管理信息系统开发；
2011年，电子看板精益管理信息系统开发；
2012年，CRH1型动车组司机室三维数字化教学软件开发；
……
三）机械产品设计与开发
简介：
机械系拥有多名具有现场工作经验的教师，具备开发机械产品的能力；拥有机械加工厂，可制造机械产品原型；
拥有实验平台，可对新产品进行性能验证分析。
案例：
2005年，新型防裂漏减速齿轮箱研发；
2006年，机车用安全排石装置研发；
2011年，小型卸煤机研发；
2011年，土木工程隧道衬砌模型试验台研发；
2012年，客车车体结构相似模型性能试验台研发；
2012年，轨道打磨机械研发；
……
四）机械类资料翻译
简介：
机械系拥有多名有翻译背景的机械类英语翻译队伍，可提供企业中外文资料的互译服务。
目前已翻译机械类英语资料上百万字。
案例：
2005年，资阳机车有限公司出口南非机车转向架技术资料翻译——中译英；
2007年，重庆某公司克莱斯勒汽车技术合同翻译——英译中；
2008年，深圳某公司（BS，英国标准）金属材料交货技术条件翻译——英译中；
2010年，江苏瑞泰铁路配件有限公司出口转向架技术资料翻译——中译英；
2011年，广州某公司混合动力车辆技术资料翻译——英译中；
2012年，ULTraPRT公司技术资料翻译——英译中；
……
四、电子类项目推介：
一）科研历史成果
1、项目名称：
MC68000十六位微型计算机系统
获奖等级：
“六五”国家科技攻关优秀项目奖；
电子部科技进步一等奖；
四川省科技进步一等奖；
2、项目名称：
UNIX/V7操作系统分析、移植
获奖等级：
“六五”国家科技攻关优秀项目奖；
电子部科技进步一等奖；
四川省科技进步一等奖；
3、项目名称：
紫金II微机系统
获奖等级：
“六五”国家科技攻关优秀项目奖；
国家科技进步三等奖
4、项目名称：
COSA开放式系统软件平台
获奖等级：
国家科技进步二等奖
5、项目名称：
060032位通用微机工程工作站的开发（华胜3000系列超级微机工程工作站）一、二、三期工程
获奖等级：
国家科技进步三等奖；
机电部科技进步一等奖；
“七五”重大成果集体荣誉证书
6、项目名称：
计算机精密炉温控制系统
获奖等级：
电子部科技成果二等奖；
四川省重大科技成果四等奖
7、项目名称：
四川省CAD应用工程技术开发及应用系统
获奖等级：
四川省科技成果一等奖
8、项目名称：
毫米波用于计算机远程通信研究
获奖等级：
四川省科技进步奖一等奖
9、项目名称：
军用可剪裁实时操作系统（嵌埋型）
获奖等级：
电子部科技进步二等奖
10、项目名称：
并行算法及其在电子系统中的应用
获奖等级：
国防科学技术二等奖
11、项目名称：
超微内核嵌入式实时操作系统
获奖等级：
国防科学技术三等奖
12、项目名称：
军用计算机开放系统框架和轮廓
获奖等级：
国防科学技术三等奖
13、项目名称：
信息站总体概念研究
获奖等级：
国防科技技术三等奖
14、项目名称：
模拟实战射击训练系统
获奖等级：
四川省科技进步二等奖
15、项目名称：
网络信息防护保障系统
获奖等级：
四川省科技进步二等奖
16、项目名称：
神经计算中的收敛性问题研究
获奖等级：
四川省科技进步二等奖
17、项目名称：
面向终身学习的教育考试服务研究与平台建设
获奖等级：
四川省科学技术进步三等奖
二）数字媒体技术科研项目介绍
1、国家863项目
2007AA010407
多行业/领域IT资源库关键技术与系统
300万
2007AA01Z322
虚拟环境下群体动画实时模型与绘制技术
100万
2006BAH02A0407
现代服务业服务交互支撑平台关键技术
700万
2006AA01Z335
支持数字媒体内容创作的集成环境
400万
2005AA114080
网络游戏公共技术平台关键技术研究
480万
2005AA114030
数字媒体公共技术平台基础研发
120万
2、信息产业部电子发展基金
2006招标项目
可复用网络游戏开发工具库研发与产业化
400万
2006基金项目
医学图象处理与三维重建系统
100万
2004招标项目
网络游戏软件开发平台
300万
2004基金项目
汽车视频黑匣子系统
100万
3、国家自然科学基金
60671033
最优化方法在蛋白质结构预测与基因识别中的应用
24万
60471055
回复式神经网络的多稳定性
25万
4、总装项目
51306040202X
下一代XX图构建技术
100万
9140A06060106DZ223
XX信息分发技术
20万
2001年
XX图像采集压缩传输系统
5、省、市及公安系统项目
04GG006-028
游戏引擎中多重纹理与凹凸映射技术研究
25
CK0404
游戏引擎中实时角色动画技术研究
8
05GG006-028-01
游戏引擎中高次表面模型技术的研究与开发
10
05GG006-004
案件现场计算机智能分析与三维重建系统
15
03GG007-012-01
MPEG4实时音视频监控系统
10
05ZQ026-048
基于协同学方法的人脸图象认知技术研究
2
2003年
模拟实战射击训练系统
17
6、电子科技大学资助项目
04年学科建设
数字三维技术平台
100万
05年青年博士学科建设
大型场景建模与可视化方法研究平台
30万
05学术带头人培养计划
广域流体在计算机实时三维图形系统中模拟研究
15万
7、部分横向项目
百胜集团
3D游戏软件
国家电力公司
SG186分布目录服务
300万
132厂
标准化信息管理系统
10所
基于SCA的航电仿真系统研究
新川航空仪器
旋翼转速变换器FPGA系统的开发
2006年九洲集团
数字三维展示系统
100万
2005年华为基金
支持P2P应用的新型承载网络模型和关键技术研究
2005年中测院
多通道剂量仪应用软件
三）研究成果
1、战场态势可视化技术及应用
本成果充分利用二维可视化技术，重点研究战场态势的三维可视化技术，并开发战场电磁态势的可视化表现技术，最终实现战场态势可视化系统。
2、电子综合显示图形加速关键技术及系统
针对电子产品高质量、实时性图形显示要求，设计实现适合电子产品综合显示的硬件图形加速模块，该模块支持OpenGLES标准和GPU3D处理引擎。
3、模拟实战射击训练系统
该系统于2003年获四川省科技进步二等奖。
是集计算机多媒体技术、数据采集处理技术、模式识别技术、数据库技术、人工智能技术、激光技术、弹道拟合技术等于一体的高科技模拟仿真射击训练系统
4、网络游戏软件开发平台
该项目研究网络游戏软件开发技术、三维图形引擎的基本功能、面向游戏的网络技术、建立网络游戏测评平台等内容
5、GameAI系统
在游戏中群体与个体的AI行为是游戏的一个重要方面
6、医学图像处理与三维重建系统
该系统是集硬件平台（PC机）、专用Linux操作系统、医疗图像处理与三维重建软件于一体的产品，系统的软件部分（医疗图象处理软件）是一套集DICOM3.0标准接口、数据采集、数据管理、阅片、测量与标准化、图像分割、三维重建等功能于一体的医疗应用软件
7、汽车视频黑匣子系统
该系统基于AVS标准,详细记录机动车驾驶员的各种操作，汽车内外的视频图像，能在驾驶员超速行驶时发出超速报警声，并详细记录车辆每次的启动时间、行驶里程、行驶时间、最高车速及每次最高车速的持续时间，方便车主和管理部门对车辆进行有效的维护管理项目
该系统主要有：
3路PAL/NTSC标准模拟视频输入信号的采集、编码、存储；1路PAL/NTSC标准模拟视频的解码、输出；1路立体声音频信号的采集、编码、解码、播放、存储。
整个嵌入式系统采用ARM9（S3C2410）+DSP（TMS320DM642），
8、数字三维展示系统
该系统用于大场景的演示，使用非立体显示方式，具有场景漫游和一定的交互功能.
9、案件现场三维重建系统
•现场勘查数据库及数据挖掘的处理技术
•静态环境的现场3D重建系统的实现技术
•案件分析专家系统
•现场犯罪过程的虚拟重现技术
•犯罪重现中证据展示系统的实现技术
10、网络三维数字社会关键技术与系统
●三维数字社会是一种全新的数字媒体模式，它在继承传统的虚拟现实、网络游戏、电子商务、远程教育等技术以及现实社会多个行业与领域运作模式的基础上，通过最大限度地开放用户的生产创造、管理使用权限和建立完善的知识产权体系与社会运作机制，形成一整套独特的技术平台与产品服务体系。
●研究与实现三维数字社会的关键技术；研究与规划三维数字社会的知识产权体系；研究三维数字社会的商业运营模式与服务监管策略；研究与构建一个三维数字社会服务平台，投入市场进行实际的商业运营。
五、计算智能项目推介：
一）国家863项目：
基于神经网络的情境驱动3D表情动画技术
二）国家自然科学基金
回复式神经网络的多稳定性
神经网络在优化计算中的应用
基于神经网络的大规模数值模拟数据分析技术研究
三）教育部基金
神经网络的多稳定性分析
基于神经网络方法的数据挖掘技术研究
计算智能理论与应用
四）四川省科技厅
数字免疫网络研究
业务基础软件开发平台
五）部分横向项目
电信全业务数据智能网采集平台研究
面向SOA的构件化设备台帐管理软件研制
营销数据中心试验系统建设
元启发式无监督模型及其应用研究
基于数据挖掘的短信广告定向投放技术研究
多功能高性能电子推拉力测试系统
六）研究成果展示
1、英文专著
ZhangYiandK.K.Tan,ConvergenceAnalysisofRecurrentNeuralNetworks,ISBN:
1402076940,KluwerAcademicPublishers,Nowell,MA,USA,YearofPublication:
2004
2、MinerOnWeb在线数据挖掘系统
3、MultiBIS多
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