【正文】 ......................................................5949. 家庭中水自動(dòng)處理裝置 .....................................................................................6050. COD（化學(xué)需氧量）快速測(cè)定儀 ......................................................................6051. 液相色譜硅膠整體柱系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化 .........................................................6152. 間接電化學(xué)氧化法清潔廉價(jià)生產(chǎn)糖精 .............................................................6253. 分布式光纖傳感預(yù)警系統(tǒng)及裝備 .....................................................................6354. 面向生物醫(yī)學(xué)的微操作機(jī)器人系統(tǒng) .................................................................6455. 低成本床旁快速診斷系統(tǒng) .................................................................................6456. 新一代高靈敏、高品質(zhì)三維數(shù)碼相機(jī) .............................................................6657. 微生物診斷血清試劑盒及免疫磁珠分離試劑盒 .............................................6758. 聚谷氨酸的微生物合成及其應(yīng)用研究 .............................................................6859. ALSS 高效吸附劑 ................................................................................................6960. 重金屬低積累作物品種的篩選鑒定及產(chǎn)業(yè)化 .................................................701. 微波/超聲波復(fù)合智能化系統(tǒng)及其應(yīng)用一、成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：本項(xiàng)目是通過跨學(xué)科合作，開展在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用電子學(xué)新技術(shù)的研究。大多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用傳統(tǒng)的加熱方法，即利用傳導(dǎo)的方式加熱。另一方面利于環(huán)境保護(hù)，無污染，屬于綠色. . . . .學(xué)習(xí)參考工程，它是一種具有廣闊發(fā)展前途的新技術(shù)。本項(xiàng)目成果可為加大環(huán)境污染物的監(jiān)測(cè)的力度，使其樣品分析擺脫耗費(fèi)大量的有毒的有機(jī)試劑，程序繁瑣，工作量大的現(xiàn)況，為其分析樣品預(yù)處理，拓展一種高效的實(shí)驗(yàn)手段和方法。和常規(guī)的索氏提取相比，微波－超聲波復(fù)合萃取使用的溶劑量降至原來的 10％左右，萃取時(shí)間降低至原來的 5％左右。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)示著：本項(xiàng)目成果推廣應(yīng)用，進(jìn)一步完善，可為分析樣品預(yù)處理提供一種新的高效的實(shí)驗(yàn)手段和方法。二、技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：1. 實(shí)現(xiàn)了在線消解/萃取裝置：包括微波諧振腔（諧振腔形狀與尺寸的設(shè)計(jì)、諧振腔材質(zhì)選取以及開孔尺寸的設(shè)計(jì)與加工） 、微波傳輸系統(tǒng)與視窗的設(shè)計(jì)與加工；實(shí)現(xiàn)微波功率從 0～1000W 連續(xù)可調(diào)，利用手動(dòng)三銷釘調(diào)配器，調(diào)節(jié)不同負(fù)載下微波最佳傳輸，解決了微波效率問題。2．研究微波場(chǎng)分布，避免產(chǎn)生過熱，發(fā)表研究論文 3 篇。利用 DDK 開發(fā) PCI 設(shè)備的 WDM 驅(qū)動(dòng)程序的軟件編程，并利用 VC 開發(fā)了應(yīng)用程序。5． 研制出 38KHz 超聲波功率，由鍵盤任意設(shè)定，從 0 至滿負(fù)荷連續(xù)可調(diào)，在控溫系統(tǒng)中超聲波功率也隨之改變。7．多功能智能化系統(tǒng)研究應(yīng)用于協(xié)同萃?。瓪庀嗌V電子捕獲檢測(cè)器測(cè)定土壤中的多溴代聯(lián)苯醚，研究了微波、超聲波共同作用下在線萃取的增強(qiáng)作用，收到很好的效果。三、技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：1. 樣機(jī)技術(shù)性能：◆ 微波功率從 0～1000W 連續(xù)可調(diào)，微波頻率 f=2450MHz；◆ 溫度范圍：室溫～300 度；◆ 研制出 38KHz 超聲波發(fā)射系統(tǒng)，功率從 0 至滿負(fù)荷連續(xù)可調(diào)，在控溫系統(tǒng)中超聲波功率也隨之改變；◆ 消解/萃取瓶體積：50～1000 毫升。（2） 手機(jī)電磁輻射檢測(cè)探頭，專利號(hào) ZL 。（4） 微波協(xié)助化學(xué)反應(yīng)的諧振腔，專利號(hào) 。（6） 微 波 /超 聲 波 復(fù) 合 增 強(qiáng) 樣 品 消 解 /萃 取 的 諧 振 腔 體 ， 專 利 號(hào)。3. 發(fā)表論文：在國(guó)內(nèi)外發(fā)表了相關(guān)研究論文十二篇，其中核心期刊 6 篇（EI 收錄 1 篇） ，國(guó)際會(huì)議 5 篇（ISTP 收錄 1 篇） ，國(guó)內(nèi)微波化學(xué)會(huì)議1 篇。5. 獲獎(jiǎng)情況：南開大學(xué)“微波/超聲波復(fù)合智能化系統(tǒng)及其應(yīng)用”項(xiàng)目獲得 2022 年度“石油和化工自動(dòng)化行業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)” 技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。2. 激光智能交通信息采集與處理系統(tǒng)成果與項(xiàng)目的背景及主要用途我國(guó)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的交通供給能力不能滿足現(xiàn)實(shí)和潛在的交通需求，基礎(chǔ)設(shè)施短缺與其利用的低效率并存，交通管理智能化可以提高路網(wǎng)通行效率、提. . . . .學(xué)習(xí)參考高道路利用率；智能化、全天候的交通信息采集處理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能化管理的前提和基礎(chǔ)。技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介整個(gè)系統(tǒng)主要由激光收發(fā)探測(cè)子系統(tǒng)、信息快速處理子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息綜合統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)組成。對(duì)測(cè)量狀態(tài)可以進(jìn)行多方案的參數(shù)設(shè)定和程序控制，提供角度的交通信息數(shù)據(jù)查詢支持功能，綜合統(tǒng)計(jì)軟件系統(tǒng)獨(dú)立于具體的傳感器信息，以保證適應(yīng)系統(tǒng)外圍器件改變、系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。. . . . .學(xué)習(xí)參考圖 1：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖 2：信息流程圖應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)隨著城市就交通問題的日益突出，采用高科技手段提高交通管理水平稱為大勢(shì)所趨，本項(xiàng)目可以在全天候天津下運(yùn)行，為交通管理部門提供道路車輛信息、輔助決策管理，具有廣闊的應(yīng)用前景。可以很好的解決全天候氣象條件下的交通信息采集，并能提供豐富的交通信息分析功能，以供管理部門使用。3. 基于體積圖形學(xué)的 MEMS 工藝仿真系統(tǒng)項(xiàng)目的背景及目的本軟件是 MEMS 器件的設(shè)計(jì)人員的輔助工具，通過該軟件設(shè)計(jì)人員可以在實(shí)際生產(chǎn)之前提前預(yù)覽到所設(shè)計(jì)器件的三維幾何形狀，如果不符合要求可以進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或者對(duì)原來設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。技術(shù)原理與工藝流程基于體積圖形學(xué)的 MEMS 工藝仿真系統(tǒng)需要結(jié)合體積圖形學(xué)和專家系統(tǒng)以及物理模型，最終實(shí)現(xiàn) MEMS 典型工藝的真實(shí)模擬。主要解決了三個(gè)關(guān)鍵問題：多步工序的自動(dòng)模擬，體數(shù)據(jù)的計(jì)算以及體數(shù)據(jù)的可視化。體數(shù)據(jù)的計(jì)算，即如何生成表示 MEMS 工藝模擬結(jié)果的體數(shù)據(jù)場(chǎng)，在本系統(tǒng)中是通過數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中膨脹/腐蝕操作實(shí)現(xiàn)的。體繪制技術(shù)的應(yīng)用使用戶能夠觀察數(shù)據(jù)場(chǎng)內(nèi)部，從而更好地理解和掌握器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該技術(shù)的應(yīng)用使 MEMS 工藝仿真的結(jié)果更加真實(shí)，模擬算法的通用性更強(qiáng)。2) 采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工藝模擬中的表面演進(jìn)。. . . . .學(xué)習(xí)參考4) 支持絕大多數(shù) MEMS 工藝仿真，包括：各向同性/異性淀積，各向同性/異性刻蝕，濕法刻蝕，鍵合，光刻以及 CMOS 工藝中的氧化/注入等。經(jīng)同行專家鑒定，該系統(tǒng)處于世界領(lǐng)先水平。應(yīng)用行業(yè)：微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì). . . . .學(xué)習(xí)參考4. 注塑機(jī)機(jī)械手人控制系統(tǒng)項(xiàng)目的背景及目的在工資水平較低的中國(guó)，塑料制品行業(yè)仍屬于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)，但機(jī)械手的使用已經(jīng)越來越普及。第二、安全生產(chǎn)。第四、提高生產(chǎn)效率。為提高國(guó)產(chǎn)化率和自主創(chuàng)新水平，我們與海爾公司合作研制自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)械手控制器。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人多軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，同時(shí)通過手持式編程控制器（盒）完成對(duì)多軸運(yùn)動(dòng)控制器的參數(shù)設(shè)置，工作狀態(tài)設(shè)置等工作。由可編程邏輯器件生成伺服電機(jī)控制信號(hào)。技術(shù)水平及用途作為一種特殊的工業(yè)機(jī)器人，注塑機(jī)機(jī)械手用于塑膠射出成型機(jī)械產(chǎn)品的取出。應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)應(yīng)用行業(yè)為制造業(yè)。實(shí)現(xiàn)機(jī)械手控制器的國(guó)產(chǎn)化可以減輕對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴，降低成本，提高國(guó)產(chǎn)機(jī)械手的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，利用機(jī)器人的柔性加工將虛擬三維場(chǎng)景如實(shí)地在復(fù)雜三維模型上進(jìn)行噴繪，從根本上改變目前噴繪行業(yè)僅限于二維彩色噴繪的局限性。本三維真彩色噴繪機(jī)器人可廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)加工中，極大地提高三維真彩色噴繪的加工速度，真正實(shí)現(xiàn)三維真彩色模型的批量化生產(chǎn)，從而奠定我國(guó)在國(guó)際三維噴繪領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。隨著數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）功能越來越強(qiáng)，光電耦合器 CCD 的日益普及，使符合實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)要求的非接觸高精度在線距離測(cè)量系統(tǒng)的研制成為可能。光學(xué)三角法的測(cè)量原理就是使發(fā)光元件所發(fā)出的光束照射在被測(cè)物體表面上并被反射，部分反射光成像在位置敏感元件表面上（如 CCD，PSD 等） ，通過檢測(cè)光斑在敏感表面上的位置，由幾何關(guān)系即可計(jì)算出被測(cè)物體的距離。圖像中心位置的識(shí)別算法。為了保證系統(tǒng)可靠性和提高測(cè)量精度，用查表與細(xì)分相結(jié)合的方法根據(jù)線性 CCD 上像點(diǎn)的位置確定目標(biāo)物體的距離。技術(shù)水平及用途在工業(yè)生產(chǎn)中有很多生產(chǎn)指標(biāo)和工藝參數(shù)要實(shí)現(xiàn)測(cè)量和控制，非接觸距離測(cè)量可以為生產(chǎn)的調(diào)度指揮和工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)提供準(zhǔn)確、可靠、快捷的信息，是一種應(yīng)用范圍很廣和非常有潛力的測(cè)量技術(shù)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)采用非接觸激光距離測(cè)量，可以為生產(chǎn)的調(diào)度指揮和工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)提供準(zhǔn)確、可靠、快捷的信息。7. 可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)項(xiàng)目的背景及目的作為機(jī)器人研究中的重要方面，機(jī)器人仿真技術(shù)始終是機(jī)器人領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。機(jī)器人仿真系統(tǒng)為機(jī)器人系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)、后. . . . .學(xué)習(xí)參考期驗(yàn)證提供了平臺(tái)，利用機(jī)器人仿真實(shí)驗(yàn)替代實(shí)體機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，能夠有效避免機(jī)器人可能出現(xiàn)的硬件損傷，并提高工作效率。技術(shù)原理與工藝流程1． 對(duì)機(jī)器人的三維仿真實(shí)現(xiàn)。2． 根據(jù)“可配置”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)相同的架構(gòu)，保證仿真系統(tǒng)與真實(shí)系統(tǒng)各個(gè)模塊之間的相互替代，允許用戶在仿真模塊與真實(shí)模塊間的自由切換。主要技術(shù)性能指標(biāo)1. 萬次無故障運(yùn)行，運(yùn)行過程中內(nèi)存占用為 55M。3. 仿真場(chǎng)景可以實(shí)現(xiàn) 60fps 的刷新率。技術(shù)水平及用途本項(xiàng)目得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持。 開發(fā)平臺(tái)，采用 C語言，并利用 Managed Direct3D 實(shí)現(xiàn)了一種可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)。經(jīng)過對(duì)可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)的測(cè)試與實(shí)際的應(yīng)用，取得了較好的效果。應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)1. 將可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)應(yīng)用于各種進(jìn)行機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研究的科研院所，可以輔助對(duì)機(jī)器人控制算法的預(yù)設(shè)計(jì)，并且可將仿真系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)模塊組合嵌入到實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)中，輔助相關(guān)實(shí)驗(yàn)的開展，進(jìn)行后期算法的分析和驗(yàn)證。. . . . .學(xué)習(xí)參考8. 多軸運(yùn)動(dòng)控制器項(xiàng)目目的針對(duì)直角坐標(biāo) 5 軸運(yùn)動(dòng)機(jī)械手的工作要求，研制能夠同時(shí)控制 5 軸伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制器。控制器采用開放式的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)不同的功能設(shè)計(jì)出不同的控制模塊。主要技術(shù)性能指標(biāo)運(yùn)動(dòng)控制器主要有 5 種功能模塊組成： 手持式編程器 可通過 RS232(485)總線與微處理器單元通訊，實(shí)現(xiàn)在線編程。. . . . .學(xué)習(xí)參考 電機(jī)控制單元 可以同時(shí)控制 6 路電機(jī)運(yùn)動(dòng)，其中 2 路電機(jī)可實(shí)現(xiàn)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，并附加 8 路邏輯輸入，8 路邏輯輸出。 IO 輔助單元 具有 24 路樓輯輸入，24 路邏輯輸出接口。技術(shù)水平及用途專利（授權(quán)）號(hào)：，應(yīng)用行業(yè)：多軸運(yùn)動(dòng)控制，機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制9. 基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目的背景及目的利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境，通過移動(dòng)機(jī)器人/固定機(jī)械手上安裝的攝像裝置對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)采集圖像，并實(shí)時(shí)地進(jìn)行圖像壓縮和傳輸。技術(shù)原理與工藝流程采用具有高速計(jì)算能力的 32 位圖像處理 DSP 芯片，開發(fā)具有多路圖像輸入/輸出標(biāo)準(zhǔn)接口，具有 TCP/IP 協(xié)議的