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研究團(tuán)隊面向生命科學(xué)發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微創(chuàng)化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 南開大學(xué)機(jī)器人與信息自動化研究所于1992年在國內(nèi)率先開展面向生物醫(yī)學(xué)工程的微操作機(jī)器人研究，并于1996年研制成功國內(nèi)第一臺面向生物醫(yī)學(xué)工程的微操作機(jī)器人系統(tǒng)，2002年獲得微納機(jī)器人領(lǐng)域第一個國家技術(shù)發(fā)明二等獎。 近些年來，研究團(tuán)隊面向生命科學(xué)發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微創(chuàng)化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀。研究團(tuán)隊利用該儀器實現(xiàn)了機(jī)器人化的細(xì)胞核移植流程，并致力于提高克隆操作發(fā)育率。首先，通過在核移植過程中分析細(xì)胞受力，提出了基于最小力的細(xì)胞撥動方法，攻破了自動化核移植最大的技術(shù)屏障；其次，探索了面向減小細(xì)胞傷害的微操作方法，提高了胚胎發(fā)育中最關(guān)鍵的指標(biāo)——囊胚率；最終，在2017年，將510枚利用該儀器完成核移植的重構(gòu)胚移植到代孕豬中，并于2017年4月底分兩胎生下17頭小豬。這是世界首例由機(jī)器人完成核移植操作的克隆豬，該成果已被國家自然科學(xué)基金委及新華社、人民日報、中央人民廣播電視臺等媒體進(jìn)行報道。

從上可看出，離心法化驗的過程復(fù)雜，產(chǎn)生的過程誤差大，自動化程度低， 因需要汽油等稀釋劑,造成了環(huán)境污染,帶來了安全隱患，不利于員工身心健康。 尋找新的分析化驗方法是大勢所趨。2、新方法介紹利用短波在油、水及空氣中介電常數(shù)不同，能量的衰減量也不同的原理從而 檢測出原油含水率的。工作流程如圖 2 以及儀表結(jié)構(gòu)如圖 3，信息采集系統(tǒng)基本 功能見圖 4。

項目背景：由于膠州灣周圍發(fā)展快，人類活動頻繁，造 成了自然濕地快速縮減，其生態(tài)系統(tǒng)被嚴(yán)重摧毀，因此，對 大沽河口濕地的生態(tài)監(jiān)測十分必要。如何利用高光譜遙感數(shù) 據(jù)和雷達(dá) SAR 數(shù)據(jù)的組合特征對大沽河口濕地進(jìn)行分類。利 用二者的優(yōu)勢互補，得到比單一遙感影像數(shù)據(jù)更高的濕地分 類結(jié)果。將單一評價準(zhǔn)則進(jìn)行并行融合，形成多準(zhǔn)則的過濾 式特征選擇算法，從多個角度衡量各特征的優(yōu)劣，計算各特 征的最終權(quán)重值。通過與各單一準(zhǔn)則的過濾式算法進(jìn)行對 比，得出多準(zhǔn)則融合的過濾式算法在計算特征權(quán)重上的優(yōu) 勢。利用多準(zhǔn)則過濾式算法與封裝式算法的串行結(jié)合進(jìn)一步 進(jìn)行特征選擇。并與多準(zhǔn)則過濾式、封裝式算法從耗時、子 集規(guī)模、交叉驗證精度上進(jìn)行對比，分析二者結(jié)合算法的優(yōu) 勢。為了驗證二者結(jié)合算法的泛化性，采用支持向量機(jī)算法 和基于對象兩種分類方法，以三組最優(yōu)特征子集為數(shù)據(jù)源對 大沽河口濕地進(jìn)行分類，并對分類精度及結(jié)果進(jìn)行對比。 所需技術(shù)需求簡要描述：1.如何實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的高效融 合與分析；2.如何優(yōu)化濕地分類方法；3.如何從濕地的時間 序列數(shù)據(jù)中分析其變化機(jī)理。  對技術(shù)提供方的要求:1.在土地復(fù)墾與生態(tài)重建領(lǐng)域具 有較好的研究積累，具有土地整理關(guān)鍵技術(shù)、鹽漬化遙感檢 測及暗管改堿與節(jié)水集成技術(shù)及其應(yīng)用省部級以上獎勵。2.技術(shù)方案成熟可靠穩(wěn)定有創(chuàng)新思維，不涉及知識產(chǎn)權(quán)侵犯。 3.主要負(fù)責(zé)人需要具有工學(xué)博士學(xué)位，在高光譜領(lǐng)域有深入 的研究及論文發(fā)表。 

物聯(lián)網(wǎng)可視化連接，大數(shù)據(jù)分析

本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)分析的小基站開關(guān)控制方法，包括：采集場景信息步驟；數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟；提取特征步驟；選擇并訓(xùn)練模型步驟；預(yù)測步驟。本發(fā)明利用特殊場景下時刻表以及小基站接入人數(shù)的歷史記錄，建立數(shù)學(xué)模型，預(yù)測未來小基站內(nèi)的待服務(wù)人數(shù)，根據(jù)待服務(wù)人數(shù)去控制小基站的開關(guān)，達(dá)到節(jié)能、減少基站間干擾的目的。 在建立數(shù)學(xué)模型的過程中，本方法結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)，提高了預(yù)測的準(zhǔn)確率和系統(tǒng)的實用性。

本項目屬于機(jī)械領(lǐng)域，針對我國秦山第三核電廠大型鈦鋼換熱器出現(xiàn)的過早失效情況，創(chuàng)新地發(fā)現(xiàn)了在海水工況下由多種因素交互作用產(chǎn)生的罕見失效機(jī)制，尤其在國際上首次揭示了低溫海水溫度下鈦管存在的氫鼓泡、氫脆的失效機(jī)理。開發(fā)了針對性強(qiáng)的新型防護(hù)技術(shù)，發(fā)明并研制了新型耐磨耐蝕高分子復(fù)合粘接劑和耐磨塑料套管的保護(hù)方法，有效解決了大型換熱設(shè)備的失效，保障了核電機(jī)組的安全使用。獲2009~2011年度中國工業(yè)防腐蝕技術(shù)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

本成果針對城市水電氣熱等綜合能源數(shù)據(jù)來源廣泛，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且與用戶、時間、空間信息關(guān)系緊密的特點，構(gòu)建了高性能綜合能源數(shù)據(jù)分析平臺，提出了細(xì)粒度的能源數(shù)據(jù)分析理論框架及方法，并將其應(yīng)用于智慧城市建設(shè)。 項目特色： ? 統(tǒng)一高效的綜合能源數(shù)據(jù)存儲與計算服務(wù)平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)融合； ? 綜合考慮用戶的用電行為、用戶間關(guān)聯(lián)關(guān)系、時間、日期對用戶能源需求的影響進(jìn)行建模； ? 融合分析用戶多類能源的綜合用電需求，并采用基于隱變量的聚類算法在隱含用電需求空間中對用戶進(jìn)行聚類。 市場應(yīng)用前景： 建成統(tǒng)一高效的綜合能源數(shù)據(jù)存儲與計算服務(wù)平臺，實現(xiàn)天津城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、采集量測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲，提出的多因素能源使用特性細(xì)粒度分析框架，精細(xì)刻畫用戶的能源使用特性，比傳統(tǒng)方法具有更加豐富的涵義和可解釋性。成果有效支撐天津城市電網(wǎng)“十三五”期間的存儲需求。為我國智慧城市綜合能源數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了巨大的推動作用。

以先進(jìn)的嵌入式技術(shù)為中心，開發(fā)一套智能隔爆式磁氧分析系統(tǒng)， 實現(xiàn)分析儀器的在線檢測，自動標(biāo)定，故障診斷，在線顯示分析結(jié)果，并以數(shù)字和模擬趨勢兩種方式輸出，為工業(yè)現(xiàn)場DCS系統(tǒng)提供工藝流程中樣品的分析結(jié)果。儀器實現(xiàn)了恒溫檢測消除溫度漂移，自動壓力補償，減小壓力影響。 技術(shù)優(yōu)勢： 可實現(xiàn)O2的全量程在線測量；性能穩(wěn)定、選擇性好。儀器的性能指標(biāo)為： （1）測量范圍：0%-100%O2 （2）零點漂移：<0.1%/天；<0.2%/月 （3）對N2O、CO、CO2、H2O等的選擇性誤差：<0.3% （4）NO2的選擇性誤差：<5% （5）對NO的選擇性誤差較高：<43%

本成果通過對槳葉/葉片進(jìn)行空氣動力學(xué)和聲學(xué)數(shù)值模擬分析，獲得槳葉/葉片氣動性能、載荷、噪聲特性，評估復(fù)雜槳葉/葉片外形下的氣動和噪聲性能，并可結(jié)合優(yōu)化設(shè)計理對槳葉/葉片外形參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得性能更佳的槳葉/葉片氣動外形。本成果可應(yīng)用于風(fēng)力機(jī)葉片、無人機(jī)螺旋槳、旋翼槳葉、常規(guī)螺旋槳等氣動與噪聲性能的一體化評估、分析設(shè)計，可減少槳葉/葉片風(fēng)洞試驗測試，縮短槳葉/葉片設(shè)計周期，降低設(shè)計成本，同時也可獨立分析槳葉/葉片設(shè)計參數(shù)對氣動性能和噪聲特性的影響，實現(xiàn)對整體性能的比較評估。

導(dǎo)熱油在使用過程中，在高溫條件下與空氣接觸極易氧化，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，腐蝕設(shè)備，嚴(yán)重影響導(dǎo)熱油的安全運行，酸值是導(dǎo)熱油品質(zhì)的重要指標(biāo)。本油品酸值測定儀結(jié)合 3D 打印技術(shù)和流程控制系統(tǒng)而設(shè)計，一部分是利用 3D 打印技術(shù)設(shè)計的 3D 模塊（如圖 1a 所示）和固定在其上的油水分離膜實現(xiàn)油樣品和標(biāo)準(zhǔn)堿水的充分混合反應(yīng)再分離；另一部分是利用連接在該 3D 模塊上的 pH 電極和信號轉(zhuǎn)換裝置通過計算機(jī)上的流程控制系統(tǒng)實現(xiàn)油品酸值的自動一體化檢測。 該油品酸值測定儀一方面利用油水分離膜解決了傳統(tǒng)檢測方法中油樣品和標(biāo)準(zhǔn)堿水分離不充分而導(dǎo)致檢測結(jié)果不精確的問題，將分析流路中油水混合、分離部分以及檢測部分通過 3D 打印的方式實現(xiàn)檢測流路的集成化和設(shè)備的微型化；另一方面通過流程控制系統(tǒng)與計算機(jī)聯(lián)用，易于實現(xiàn)自動化、一體化快速檢測。 利用該油品酸值測定儀檢測油品酸值無需使用指示劑，方法簡便，分析速度快，平均樣品分析時間為 5-6 min，靈敏度高且樣品檢測重現(xiàn)性高，檢測的范圍廣，檢出限為 0.2 mg KOH/g（S/N=3）。本儀器將 3D 打印技術(shù)開創(chuàng)性地結(jié)合流動注射技術(shù)、離子選擇性電極技術(shù)，實現(xiàn)微型化油品酸值檢測儀器的設(shè)計開發(fā)，完全避免了有毒有害有機(jī)試劑的使用，綠色環(huán)保，準(zhǔn)確度高，可以用于現(xiàn)場和在線檢測導(dǎo)熱油酸值分析。