软件技术领域成果汇编
软件技术领域成果汇编
天津科技大学(TianjinUniversityofScienceand
Technology),位于天津市,是中央和地方共建、天津市重
点建设高校,入选国家“111计划”、教育部“卓越工程师
教育培养计划”高校、天津市“双一流”建设高校、国家建
设高水平大学公派研究生项目、国家“特色重点学科项目”
建设高校、国家级新工科研究与实践项目、国家级大学生创
新创业训练计划、中国政府奖学金来华留学生接收院校,为
CDIO工程教育联盟、“一带一路”高校食品教育科技联盟成
员单位。学校创建于1958年,时名为河北轻工业学院,是全
国首批4所轻工类本科院校之一,隶属轻工业部。1959年,
天津大学制浆造纸专业的主要师资和实验设备调入学校。1
964年,北京轻工业学院发酵工学专业、无锡轻工业学院塑
料成型加工专业先后调入学校。1968年,学校改名为天津轻
工业学院。1971年,天津大学制浆造纸专业全部调入学校。
1972年,北京轻工业学院盐化专业和轻工业部塘沽盐业专科
学校合并后划归学校。1998年,学校的管理体制改为中央与
地方共建、以天津市管理为主。2002年。经教育部批准,学
校更名为天津科技大学。
针对国内水产养殖技术现状及养殖现场的实际条件
状况,将无线通信技术和传统水质检测技术结合能够很好的
改善传统检测系统的缺陷。
课题设计一套物联网水产养殖环境因子检测系统。系
统采用物联网三层架构设计,即感知层、传输层、应用层。
感知层由传感器及相应电路、控制模块、电源模块组成,负
责完成对环境因子信息的采集。通过传输层的ZigBee技术将
数据远程发送给现场控制终端,后又将数据通过GPRS模块发
送给上位机以实现远程监管。
该系统数据采集精度高、误差小,能够实现数据无线
传输且丢包率小,可靠性高,应用层软件能够实现对于养殖
现场水质环境的监管。
课题授权专利5项。
1、集成预报是利用数学模型对同一种预报元素多
种预报模式的预报结果进行综合集成,从而得出一个统一预
报结果的统计预报方法。
2、技术路线:(1)从数据库中选定地面温度集成所
需要的相关实况数据。(2)根据RBF神经网络原理构建出合
理的温度集成数据模型。(3)软件实现多模式集成预报预
报系统。
3、该项目是与天津市气象台合作的中国气象局&quo
t;气象关键技术集成与应用面上项目"。现已经结题。
成果创新点:集成预报;效果成效:集成预报好于任一单一
模式预报;局地小气候分区订正划分合理、订正效果好。该
集成预报软件系统已经用于日常业务,效果好。
该项目是与天津市气象台合作的中国气象局"
;气象关键技术集成与应用面上项目"。现已经结题。
成果创新点:集成预报;效果成效:集成预报好于任一单一
模式预报;局地小气候分区订正划分合理、订正效果好。该
集成预报软件系统已经用于日常业务,效果好。
1、当前,制造企业信息化水平仍普遍较低,国外
软件又存在可定制性差、移植后水土不服和价格高的缺陷,
为此开发与国内制造业环境相适应的信息管理软件非常必要
。在此,充分利用先进的生产管理理念和信息技术,为企业
提出信息化解决方案,并根据企业实际条件和需求,设计和
开发实用化的信息管理系统。
2、本项目系统主要包含生产计划管理、生产作业管
理、库存管理、质量管理等功能,能够实现生产过程综合信
息化管理。在现场管理环节加入物料条码打印、盘点机数据
采集等功能,能够实现精细化的生产物流追踪、作业追踪。
可设计专用的生产成本核算与分析模块,有效节省传统方法
下的核算工作量,提高核算准确性,加强生产成本控制。通
过面向生产过程的精细管理,实现制造系统的整体性能优化
,显著提升企业生产管理的精益化水平。
3、通过将先进管理理念与现代信息技术相结合,通
常可使企业生产订单延迟降低50%,生产齐套率提高40%,生
产意外损失降低30%,库存成本降低20%,实现有序生产和高
效管理,为企业带来显著收益。
4、本负责人曾作为技术负责人,为大连冷冻机股份
有限公司为代表的大型制造企业设计开发过生产管理系统(
包括技术部、生产部和1个机加工车间、2个装配车间的信息
系统的集成化应用),系统历时两年,采用分阶段稳步推进
的方式开发,获得了成功应用,受到企业赞誉。
本负责人曾作为技术负责人,为大连冷冻机股份有
限公司为代表的大型制造企业设计开发过生产管理系统(包
括技术部、生产部和1个机加工车间、2个装配车间的信息系
统的集成化应用),系统历时两年,采用分阶段稳步推进的
方式开发,获得了成功应用,受到企业赞誉。
本发明涉及一种GIS声电联合局部放电仿真检测系
统,所述系统包括信息采集模块、信息融合模块和PD故障定
位模块,所述信息采集模块的输出端与信息融合模块的输入
端相连接设置,该信息融合模块的输出端与PD故障定位模块
相连接设置。
本发明采用声电联合定位检测方法,利用到达时间差
,结合BP神经网络对超声波和超高频的数据结果进行融合,
构造局部放电仿真测试系统,实现GIS放电位置定位。
本成果涉及一种穿戴式心率监测设备,包括穿戴部
以及监测主机,所述监测主机包括主控芯片、温度传感器、
陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器、显示屏、电源
模块、按键以及无线收发模块;所述无线收发模块包括Zig
Bee发送端与ZigBee主机接收端;所述主控芯片分别连接所
述温度传感器、陀螺仪加速计传感器、脉搏心率模拟传感器
、显示屏、电源模块、按键以及ZigBee发送端,所述ZigBe
e主机接收端安装在监测主机上;所述按键包括有参数调节
键与一键求救键。
本成果利用Zigbee技术组成的无线传感器网络将数据
进行处理,实现心率无线实时监测,可通过代替传统医疗设
备,更适用于家庭便携式移动监护。
系统采用数字化、智能化技术检测水体氧含量,并
实施视情、精准自动启停增氧设备,达到避险、节能、低碳
目标;
同时,采用现代通信技术,可以实时获取养殖水体氧
含量信息与示警;
系统可以实时的检测水中溶解氧值,根据养殖户设定
溶解氧的上下限,自动启停增氧机系统。
同时可采用太阳能提供动力,降低了水处理成本。
乳品质量安全物联网监测追溯系统结合供应链的思
想,利用物联网技术,实现了对乳品全供应链的信息采集、
存储、查询和追溯,使乳品在每个环节都能做到有据可依、
有据可查。
本系统涵盖了原奶生产、乳品加工、储运和消费四个
环节,系统具有溯源分析、乳品质量动态跟踪和评价等功能
。
考虑到复杂的供应链系统通常都存在人为的和客观
的不确定性如随机性和模糊性,以及大量的并发、同步等问
题,因此我们开发了基于随机模糊Petri网的供应链管理决
策支持系统。
基于Petri网的供应链模型主要是以成本和时间为衡
量供应链的准则,以最小成本和最短时间为衡量方法,利用
随机模糊Petri网的具体特性,对供应链管理流程进行优化
及对供应链绩效进行分析。
该决策支持系统的理论部分已获国家自然基金的资助
并顺利完成,其部优越性能已获得某企业历史数据的验证。
1、该项目集滨海旅游咨询网、政务网,数字化旅
游应急指挥系统为一体的滨海数字化旅游信息平台,系统总
体框架为网络平台、系统平台、应用系统;技术路线是借鉴
Web3.0的设计思想,确定数据源,设计数据采集入口与建库
方案,建立旅游数字化综合服务平台数据库;系统逻辑结构
采用B/S结构方式、组件化的GIS软件技术,便于模型嵌入系
统,赋予其GIS可视化功能,采用WebGIS技术,使应用系统
的开发具有伸缩性、开放性、系列化和标准规范化的特征。
2、该系统的创新点是采用应用信息技术改变传统旅游产业
的分配和消费机制,优化旅游经济的运作,吸引投资,提升
区域竞争的优势,增加游客到访量。这也是该系统能够吸引
旅游区经发局投资的重点所在。
3、经过一年的试运行,滨海旅游区旅游资讯体验网
、政务网、应急信息平台都起到相应的作用。网站加强了互
动功能,建立了滨海旅游区官方微博,对提高旅游区知名度
,促进招商引资工作,具有比较明显的作用。根据2012年的
统计数据,旅游区的固定资产投资比去年增长51亿,航母主
题公园的游客接待量超过90万人次,同比增长51%,旅游业
收入比去年增长5000万元,旅游区的各项指标的又好又快发
展,正是滨海数字化旅游信息平台开发建设所取得的社会和
经济效益的体现。相信在今后的统计数据中,会显现出该项
目所带来的社会和经济效益会越来越大。
1、随着现代信息技术和高新技术的发展,在为人
们提供便利的同时也为违法仿制仿造革新了技术,而且假冒
仿制已经从传统的印刷品扩展到网络文档以及数字图形图像
,这无疑侵犯了著作者的著作权并欺骗了广大消费者。为此
,本项目从印刷品的防伪、数字图像的防伪以及网络文档的
防伪等多角度出发,研究新的防伪技术,在不改变原始作品
的条件下嵌入信息,以保护创作者的权利,并打击违法仿制
仿造。
2、项目主要创新点:本课题将防伪技术和网络技术
相结合,使得文档、票据和证书等的防伪应用更方便、更简
单,具有一定的创新性和重要的经济价值。
该课题主要研究基于画面的印品质量检测系统的理
论设计及其模型的开发。
对提出的印刷质量检测算法进行验证研究。主要包括
待检测图像和标准图像的匹配定位算法、印品文字质量检测
算法、网点图像各色网点面积率识别算法等。
基于画面的印刷质量检测控制系统是将数字图像处理
学的方法原理和印刷原理想结合应用到印刷质量检测领域,
实现印刷质量检测和控制的自动、准确、高效率、低损耗,
与当前印刷行业向网络化、数字化方向发展的新趋势相一致
,在国民经济中具有显著的实用价值和理论意义。
1.包装结构设计网络辅助设计(NetAidedDesign)是
利用网络辅助的手段将包装产品设计、工艺、制造、产品数
据管理构建在网络数据库这个统一的结构化数据模型之上的
新一代的设计系统、NAD系统将继承当前的CAD、CAM和网络
技术的长处、在网络辅助的技术手段支持下,实现真正意义
上的快速有效的设计制造系统服务。
2.该项目在调查实际生产和查阅大量资料的情况下,
构建了包装结构网络辅助设计系统的三大核心内容,包括:
纸包装平面CAD设计系统设计与开发、纸包装三维显示与成
型系统设计与开发、基于JAVA技术的纸包装网络数据系统设
计与开发。
3.纸包装平面CAD设计系统完成盒型库与盒素库的设
计,以及平面CAD设计系统工具(绘图工具、线形工具等)
的设计,能够根据用户要求完成纸包装的平面设计。
4.纸包装三维显示与成型系统完成系统各个功能模块
(盒型结构、三维演示、动画控制)的设计并顺利运行。实
现纸包装从平面-立体-动画-贴图的三维演示功能。
5.纸包装网络设计系统完成主要网络功能模块(盒型
库、需求设计、系统管理)的设计,实现用户远程高效全面
的浏览各类盒型,用户可上传自己的需求并查看设计结果,
对整个系统进行安全有效的管理等功能。
在项目研究过程中申请发明专利“一种包装纸盒结构
设计系统及其设计方法”一项(专利申请号:200810052369
1),在中文核心期刊上发表论文8篇。
在项目研究过程中申请发明专利“一种包装纸盒结
构设计系统及其设计方法”一项(专利申请号:2008100523
691),在中文核心期刊上发表论文8篇。
该课题组所采用的数据采集控制系统硬件部分由传
感器、信号调理电路、数据采集卡(板)、计算机、控制执
行设备五部分组成。数据采集卡不仅应具备良好性能和高可
靠性,还应提供高性能的驱动程序和简单易用的高层语言接
口,使用户能较快速的建立可靠的应用系统。
该项目从硬件系统的设计,软件系统的设计与实现、
网络功能的设计与实现、智能技术、超媒体技术、网络拓扑
结构设计与实现等方面对“基于Internet的远程监测与智能
诊断开发平台的研究”项目进行了可行性与实用性等方面的
全面论证。该系统已成功应用于“温室环境自动监控系统”
和“虚拟震动信号远程监控系统”中,应用前景十分广阔。
通过天津海岸带分辨率不同的遥感影像的处理,将
图像输出为通用图像格式,利用地理信息系统软件进行数字
化,结合地区平面图、规划图等信息图将基本信息加入数字
图中,利用VisualBasic进行基于MapObjects的集成二次开
发,得到的遥感信息系统能够进行详细信息的浏览、查询、
统计和测量等功能。
该项目“微生物发酵过程远程监测与智能控制软件
开发”是天津市科技攻关计划项目(编号:04310951R),
项目以支持向量机、模糊逻辑等方法为理论指导,利用网络
控制技术和图像处理技术开发集微生物发酵过程建模、状态
监测、优化控制和智能数据处理于一体的先进控制与分析软
件。
主要工作包括:改造传统发酵罐,以PLC为下位机,
以PC机为上位机构成现场控制环境;以现场计算机用作控制
和视频采集处理服务器,以远程计算机用作客户端,通过网
络和TCP/IP、UDP协议构建了网络监控环境,实现了客户端
连接远程监测发酵过程;研究了基于支持向量机的发酵过程
建模及提高产物得率和品质的方法,开发发酵过程建模分析
模块;开发具有视频监测、优化控制等功能模块的测量与控
制软件。
研制的软件及测控系统具有以下技术特点:在传统回
归支持向量机的基础上引入模糊数学,构建了用于建模和软
测量的模糊回归支持向量机Fv-SVR;将支持向量机用于聚赖
氨酸、酵母菌等微生物发酵过程的建模,对菌体浓度、产物
浓度和底物浓度等关键生物量进行软测量。
并通过比较研究,在训练集为小样本的真实实验条件
下,测试效果优于神经网络方法。
采集发酵液的图像信息,将其中的颜色信息作为辅助
信息,再综合模糊回归支持向量机,对发酵状态进行判断,
提高了判断的准确性。
开发了集成发酵建模、软测量、发酵过程检测和控制
等功能于一体的监控软件,用于聚赖氨酸和酵母菌的发酵过
程监控。该软件还具有一定得扩展性和模型自学习能力,通
过该软件的开放模型库,用户还可导入其它微生物发酵过程
的相关数据,通过用户监督训练,即可适应发酵过程的监控
需要。
该项目开发的软件已通过天津软件评测中心的测试,
并取得“微生物发酵过程远程监测与智能控制软件”软件著
作权一项。
经天津市科学技术信息研究所查新检索表明,国内未
见与该查新项目技术特点相同的将回归支持向量机(SVR)
、模糊回归支持向量机Fv-SVR用于聚赖氨酸、酵母菌等微生
物发酵过程的远程监测与智能控制软件的文献报道。
通过用户使用证明,该软件可节约大量在线检测设备
购置费用,提高发酵过程控制的自动化和智能化,降低劳动
强度,降低实验损耗,缩短新产品开发周期。
该项目开发的软件已通过天津软件评测中心的测试
,并取得“微生物发酵过程远程监测与智能控制软件”软件
著作权一项。
课题申报时滨海新区物流园区的RFID应用技术尚处
于空白阶段,本课题提出了以RFID和信息技术手段为基础,以
滨海新区第三方物流企业实际业务需求为依托,进行基于RF
ID的仓储管理应用研究。
课题研究结果可应用于滨海新区第三方物流公司的仓
储管理,提高仓储管理的智能化水平。同时研究结果对供应
链其他环节的RFID技术应用也具有一定的参考价值。
该项目分别研究了一个复杂多翼分数阶混沌系统和
一个分数阶Lorenz系统,基于Lyapunov指数的Jacbian计算方
法分别计算了这两个分数阶混沌系统的Lyapunov指数谱图和
分岔图,从Lyapunov指数的角度这两个分数阶混沌系统的演
化过程,给出了它们的分形分析,说明了这两个分数阶系统的
复杂的动态特性,即这两个系统在一定的条件下都存在混沌
行为。
为了进一步验证上述结论,又从数值分析的角度,得到
了系统的相轨迹图,说明了这两个分数阶系统的混沌特性。
在仿真研究的基础上,又分别利用模拟器件,设计了相应的模
拟电路实现了这两个系统,从物理实现的角度,验证了该系统
的混沌特性。
我国对于海洋底栖生态系统的定量研究较少,不能
满足环境分析和海洋生态动力学的研究。
该项目结合实际问题,梳理了小型底栖动物生物量估
算方法的研究进展,总结了估算过程中存在的问题,并探讨了
解决的办法。
本项目以先进的生物显微测量技术为基础,进行了小
型底栖动物体积的计算研究,探明了我国近海主要小型底栖
动物种类的准确个体体积;选择了适宜的测量指标,模拟出了
新的体积估算模型;并求出相应的计算参数,从而得到适用于
我国海域的小型底栖动物各类群的生物量计算模型。
随着Internet的发展和后PC时代的到来,嵌入式系
统成为当前IT产业的焦点之一,ARM(AdvancedRISCMachine
s)公司设计的32位RISC处理器,以其诸多优异的性能,成为
嵌入式解决方案的首选。
uClinux不仅具有Linux高度模块化、开放源码等优点
,而且具有完善的各类驱动支持和完备的工具集。
随着纺织、造纸、印染等工业的发展,开发高档的多
单元同步传动控制系统是当前该工业领域的重要课题,张力
控制是高档同步控制的关键技术之一。
该项目正是在此背景下开发的,并得到了天津市高等
学校科技发展基金项目(20041209)的资助。
该项目主要进行了以下研究工作。
1.研究分析模型参考自适应控制理论,设计自适应控
制器;。
2.通过MATLAB的Simulink的工具箱搭建变频器和交流
异步电机的模型进行仿真研究,通过实验的飞升曲线方法求
出异步电动机的数学模型,为参考模型的选择提供依据;。
3.对模型参考自适应控制进行理论分析,并对整个模型参考
自适应控制系统进行仿真实验;。
4.结合控制要求,在ARM开发板的基础上进行硬件扩
展,扩展了A/D、D/A、LCD显示和键盘输入等模块;。
5.构建交流调速控制系统,应用模型参考自适应控制
系统理论进行实际实验,并与传统的PID控制算法进行比较
,针对实验结果进行分析和讨论;。
6.基于S3C4510BARM芯片和μCLinux嵌入式操作系统
构建嵌入式系统,该嵌入式系统具有以太网网络接口,可以
实现多种网络功能;。
7.以嵌入式系统为网络节点,将这些节点通过以太
网进行连接,用TCP/IP协议编制网络通信程序,实现各个节
点之间控制数据的交互,从而实现控制的网络化;。
8.研究Linux操作系统的实时性改进方法;。
9.建立了基于uClinux操作系统的开发环境,移植u
Clinux操作系统;。
10.基于uClinux操作系统为硬件开发驱动程序;。
11.根据控制要求,开发同步控制应用程序;。
12.开发出了友好的人机交互界面。
自2006年底至2007年初立项初始,我们项目小组的
成员对国内外有关城市导向创意研究的信息、资料进行了分
类收集整理,重点对上海的浦东新区、深圳特区进行详细的
调研,并针对天津滨海新区城市信息导向系统的现状、环境
特点进行了详细的考察,对于目前新区信息导向系统所存在
的问题也进行了专业分析。
2007年在前期充分调研的基础上,利用我们自己的专
业优势,一方面我们借鉴国外先进的、科学合理的有关城市
导向方面的经验和教训,另一方面对我国目前现有状况进行
理性分析,提出如何进行规范的建议和设想。
城市导向系统设计要达到城市的整体形象所形成的一
种城市的象征和指示体系,它以城市文脉为基础,形成整个
城市的可识别性,使城市产生便利、亲切、生动的城市表情
,可以使关注这个城市的所有人都会得到生活上的便利和精
神上的愉悦。。
所以我们对以下几个方面都提出了一些方案和建议。
1、地标系统设置(城市出入口处。
2、街道家具系统规范设计(座椅、雕塑、路标、喷
泉等街道小品。
3、出入口系统设计设置(机场、火车站、地铁、轻
轨、码头、建筑物出入口等场所。
4、步行系统
5、道路指示系统的规范化设计(各种交通指示信息
。
6、绿地种植系统设计
7、城市色彩系统设计等方面
《天津滨海新区公共设施中的设计美学》、《城市照
明在城市形象工程中的重要作用和发展方向》两篇论文被教
育部核心刊物《艺术教育》收录,并将于11月发表。2007年
底,我们将提供一套较完整的建议对策报告,以期对滨海新
区城市信息导向的运作和文化定位有一定的推动作用和应用
价值。
 。
《天津滨海新区公共设施中的设计美学》、《城市
照明在城市形象工程中的重要作用和发展方向》两篇论文被
教育部核心刊物《艺术教育》收录,并将于11月发表。
本课题挖掘到了当前嵌入式系统软件代码开发中普
遍忽略的开发效率问题和维护难题。
着眼于嵌入式系统软件工程师非常困惑和感到困难的
软件编程的问题,提高了软件工程师的工作效率,节约了软
件开发的时间,缩短了项目开发周期。
将统一建模语言UML和模型驱动框架MDA分别应用在基
于美国德州仪器公司的MSC1212单片机和MSP430单片机的嵌
入式系统软件开发中。
用MATLAB的Stateflow工具箱作为工具,对嵌入式系
统进行基于事件驱动的建模与仿真。
仿真成功后在状态图代码生成器(StateflowCoder)
中把状态图(Statechart)翻译成高效的C语言代码。
最后用基于MSC1212单片机的目标系统底层驱动函数
与翻译的的C语言空函数做简单替换,实现了嵌入式系统软
件代码的快速生成。
随着信息社会的飞速发展,用户被信息的汪洋大海
所包围,在使用中人们发现要准确、快速地查找自己所需的
信息已变得越来越困难。
原因有两个方面:一是人们一次搜索得到的结果可能
有很多,但真正有用的却很少;二是由于不同类型、不同载
体的数据库大量增加,使网站的用户界面复杂,增加了用户
检索和利用网上信息资源的麻烦。
在现代信息环境下,高校图书馆用户的信息需求呈现
出多样化、个性化的趋势。从需求内容上,他们要求提供的
信息更具全面性和精确性,他们不再仅仅满足获取信息载体
方面的信息,还需要某一问题、某一知识领域、某一知识单
元的权威性相关信息,并希望进一步得到经过整合、集成、
创新,并能解决问题的知识内容;从需求时效上,他们要求
个人的信息需求及时得到满足。
在这样的背景下,高校图书馆传统的服务方式受到了
严峻的挑战,个性化信息服务应运而生,高校图书馆不仅需
要根据用户明确提出的个性化要求提供信息服务,而且需要
通过认真分析用户个人特征和使用信息的习惯等来发现其潜
在需求并主动地向他们提供可能需要的服务。
在国防基础研究项目和天津市应用基础及前沿技术
研究计划的资助下,开展了点焊多传感器信息融合与质量判
定方法的研究。
美国克莱斯勒、福特、通用三大汽车巨头均参与了智
能点焊项目。为确保安全,每辆汽车焊点数目要高出设计3
0%,每降低10%,年节约生产成本4~6亿美元,具有重大商
业价值。
通过本项目构建点焊过程参数实时监测、信息融合与
质量评定系统,可以实现点焊质量定量分析、质量判定、参
数优化、追溯比较等功能,为企业管理与决策提供科学依据
。
项目在《机械工程学报》、《焊接学报》、《仪表
技术与传感器》、《天津科技大学》等学术期刊以及国际会
议发表论文8篇,EI检索5,国家发明专利1项。
课题组针对海上平台工作的七种特殊环境作业的特
殊职业群体生理特征与营养需求,设计并制定营养配餐食谱
及软件,并对配餐人员进行营养配餐培训。
(1)分别制定了苯作业、铅作业、高温作业、低温
作业、接触刺激性气体、航海及晕船等七类人员的营养指导
及膳食平衡宝塔;
(2)获得授权的软件“餐理臣海上石油营养配餐管
理系统V1.0”已经在多个海上平台应用,保证作业人员以最
佳健康状态从事海上石油事业。