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本專利公開了一種精密單向分度定位裝置，針對機械制造行業對圓周分布結構要素進行分度加工所采用的各種傳統裝置所存在的工藝性差，精度低、工藝復雜和成本高等問題，設計了一種基于單向棘輪和棘爪組合的精密單向分度定位裝置，主要由棘輪軸、傳動組、棘爪、檢測組等組成。通過對棘爪結構的優化設計，有效提高分度精度，且分度回轉與定位鎖緊采用同一傳動組，有效簡化結構，降低成本。采用本專利技術可以經濟的實現單向精確分度，滿足輕載精密分度加工的要求。

1、成果簡介 針對閥門的自動化控制是實現德國工業4.0的技術基礎，通過智能閥門定位器實現對現場的閥門開度控制，實現網絡化、智能化控制。 可以研發：智能閥門定位器等。2、應用說明 通風機應用對象：閥門等領域3、效益分析 高技術產品

團隊推出基于超寬頻無線電的高精度實時定位系統：司方無線精確定位產品。此產品包含了超高頻射頻處理和天線設計、納秒級的嵌入式時序處理、基于神經網絡的位置解算、大范圍大容量的調度管理等多項軟硬件技術，經過2年多的研發和改進，實現了實時精度10厘米、刷新率超過100Hz的成熟產品。除了精度高之外，司方無線精確定位系統還具有續航時間長、單元范圍大等特點，支持多區域大范圍部署、使用方便。由于采用了團

團隊研發了手術視覺當行定位系統，采用多相機系統對帶有視覺標簽的手術 器具進行實時定位和目標跟蹤，視覺標簽采用非對稱分布的紅外反射球，支持有 源和無源兩種視覺標簽。其中高速高分辨率紅外攝像機采用內置 850nm 紅外光源 陣列，120 萬像素紅外 CCD，配合寬焦距范圍鏡頭，視場角度可達 90°以上。為 減小系統延時，提高手術醫生的體驗感，研究基于 FPGA 的視覺數據并行計算定 位算法，在相機本地通過 FPGA 快速計算得到單視角的定位數據，配合高速以太 網標準的數據傳輸總線，能夠達到 200 幀以

無線電信號的被動定位技術是無線電監測與管理中的重要技術手段，在其它領域也有廣泛的應用。本系統采用 TDOA （到達時差）估計技術，對接收信號間的時間差進行估計和測定，進而確定未知無線信號源的位置。 TDOA 估計是無線被動定位的關鍵環節，其精度直接決定了整個定位系統的精度，目前很多領域如雷達、聲納、 LBS （移動定位業務）等都將 TDOA 估計問題作為研究的熱點。本系統采用先進的數字信號處理技術，對接收到的無線電信號進行預處理和信號中頻估計與矯正，并進行 TDOA 估計和目標定位計算等，定位精度較高。

產品詳細介紹  一、概述 跟蹤定位服務器是一款為教育錄播系統量身定制的自動跟蹤和導播切換一體化系統，采用先進的圖像分析處理技術，內置多重智能策略，實現多區域、多目標、多策略的全自動跟蹤和導播切換應用。產品匯集了傳統的移動偵測、人臉識別和特征分析等技術的優秀理念，采用獨創的圖像分析技術實現全三維定位，準確識別跟蹤對象，鎖定目標進行智能化的精細控制跟蹤，讓跟蹤效果平滑細膩。與超然多媒體錄播一體機配合使用，可以實現對教室現場的全自動跟蹤拍攝與智能導播。 二、產品優勢 ?  完全芯片嵌入式架構 硬件集成、嵌入式操作系統，保證長時間工作穩定，有效防止病毒和網絡攻擊。 ?  先進的圖像識別技術 采用全圖像跟蹤，匯集多種識別技術優勢的智能圖像分析處理技術，通過雙鏡頭交叉實現全三維定位，識別精度高，抗干擾能力強，安全高效。 ?  內置多種跟蹤策略 自動跟蹤和導播切換一體化系統，支持多重區域、多個目標、多級策略的綜合模式。 ?  抗干擾能力強 不受強光、電磁、聲音等因素影響，在自然光照條件下可正常工作。 ?  模塊化設計 統一軟硬件平臺的教師、學生、板書模塊化結構，模塊可獨立工作，也可組合工作，并在組合中激活模塊聯合策略，進行模塊聯動控制，實現更加豐富完善的自動跟蹤和導播切換效果。 ?  寬動態+微控制 寬動態+微控制，保證畫面流暢穩定，不抖動，不晃眼。 基于對攝像機的綜合精細控制，實現根據目標移動速度和動作幅度的智能景深調整，最大程度避免垃圾鏡頭，提升視覺感受。 產品功能 圖像采集 采集定位攝像頭的視頻圖像，根據現場的配備情況，最多同時支持采集8路定位攝像頭的圖像。 圖像處理分析 將采集到的定位攝像頭的圖像進行智能處理與分析，匯集了傳統的移動偵測、人臉識別和特征分析等技術的優秀理念，采用獨創的具有自主知識產權的圖像分析技術實現全三維定位，準確識別跟蹤對象，鎖定目標。 智能跟蹤拍攝 根據圖像處理分析的結果，對拍攝目標進行進行智能化的精細控制跟蹤，讓跟蹤效果平滑細膩。采用獨創的寬動態智能防抖+微控制技術，對目標動作和移動作出分析和判斷，使目標在小范圍移動或很緩慢移動的時候，攝像機可以進行以目標為中心的畫面鎖定拍攝或肉眼不易察覺的“微控制”跟蹤拍攝，從而保證畫面始終流暢穩定，不抖動，不晃眼，符合視覺需要。 教師跟蹤模塊 可以對教師的動作幅度、移動速度等作出分析判斷，結合內置策略，對攝像機同時進行轉動、推拉、俯仰的綜合精細控制，從而使教師動作幅度由小到大，移動速度由慢到快的過程中實現特寫、近景、中景和全景的平滑變化。弱化了由于目標移動，攝像機動作帶來的畫面大幅變化、抖動，晃眼、眩暈的視覺效果，解決了自動跟蹤拍攝的一個業內難題。 教師模塊支持對教室環境的區域劃分，支持不同區域的自定義策略。比如教師在講臺區給予更多精細跟蹤策略，在學生區的時候給予更多中遠景策略，在各個區域都啟用多目標策略，對于門口等區域啟用忽略和回避策略等等。 學生跟蹤模塊 可以識別起立的目標，也可以識別移動的目標。對于起立目標，系統執行先動后切的聯合策略，攝像機動作到位再切換畫面，避免或減少垃圾鏡頭。對于移動目標，將主要采用類似教師跟蹤的策略，保證拍攝平滑穩定，并與教師模塊進行聯動控制。 學生模塊可以準確識別多目標并配合景深策略拍攝，當單一目標時，給予特寫拍攝，當兩個以上目標時，自動調整景深，使所有目標進入拍攝畫面，直到全景。 板書跟蹤模塊 主要識別教師或學生的板書動作，自動給予特寫拍攝，并根據板書者的肢體動作進行攝像機的“微控制”，清晰再現板書細節。 板書模塊可與教師模塊聯動控制一臺攝像機進行拍攝和切換，也可獨立控制一臺攝像機進行板書的特寫拍攝，根據實際情況靈活確定。

產品詳細介紹 多人面部識別 采用多人面部識別技術，可實現學生定位、教師跟蹤和板書識別等多種教學場景的拍攝。 無需定位攝像頭 高集成一體化，無需采用任何定位攝像頭，識別率高出市場同類產品30%以上。 身高自適應系統 可以根據師生的身高，使用人臉檢測技術，達到身高自適應。 板書伴隨式跟蹤 可根據教師書寫板書位置，板書攝像機進行伴隨式跟蹤。突出教師書寫重點，并且自動適應長黑板及推拉式黑板；采用膚色識別算法，自動屏蔽因轉身等因素造成的板書識別，提高板書跟蹤的魯棒性。 景別全自動切換 配合導播規則，可實現教學過程全自動五機位景別智能切換。無限接近專業人工拍攝手法，杜絕攝像機的轉動、變焦等垃圾鏡頭。 零配件自動跟蹤 整套系統無需借助其他配件來實現跟蹤效果，環境光源自適應，教師在授課時候始終處在圖像跟蹤定位范圍內，保證圖像跟蹤。

產品詳細介紹 ? 內置業界領先的人體檢測及鎖定跟蹤圖像算法，無需外接跟蹤主機和輔助攝像頭；  ? 一體化集成設計，可同時輸出最高達1080P60的全景攝像機SDI視頻和跟蹤攝像機SDI視頻； ? 跟蹤范圍可覆蓋全部教室，不再局限于講臺，即使目標走到學生中間也可保持跟蹤； ? 全景攝像機視頻和跟蹤攝像機視頻之間可配置為自動切換模式。 ? 可智能識別單人或者多人起立和坐下動作，并給出單人或者多人的特寫定位鏡頭；

1 研究背景 1.1 高壓力、大直徑和高可靠性的非金屬壓力管道需求迫切 管道作為五大運輸方式之一，是輸送石油、天然氣、飲用水等重要能源和資源的主要手段，對國民經濟的發展和穩定至關重要，被稱為國民經濟的“生命線”。我國壓力管道發展迅猛，應用規模不斷增大，在石油、天然氣和飲用水輸送等重大工程建設中發揮了不可替代的作用。在油氣領域，國內油氣管道已形成縱橫東西、貫通南北、連接海外的管道輸送網絡。目前我國的原油管道1.9×104km，成品油管道2×104km，天然氣干線管道4.8×104km，油氣管道的總長度穩居全球前五名。以西氣東輸三線為例，其西起新疆霍爾果斯，東至福建省福州市，全長5220km，設計年輸量3×1010m3。此外，油田集輸管網和城鎮燃氣管網的管道長度已達到數十萬公里，且仍在不斷增長，成為油氣管道重要組成部分。在水資源輸送領域，為解決我國的水資源時空分布不均問題，我國已經實施了多項跨流域、跨地區的長距離管道輸水工程，如南水北調工程、廣東省的“東深引水工程”和“西江引水工程”、天津的“引灤入津工程”和山東的“引黃濟青工程”。以南水北調中線工程為例，年均輸送生活、工業用水6.4×1010m3，農業用水3×1010m3，供水范圍內總面積15.5萬平方千米，惠及沿線6000萬人口。 以聚乙烯及其增強復合管為代表的非金壓力屬管道具有耐腐蝕、抗震、柔性好、壽命長等優勢，在越來越多的應用領域替代金屬管道，成為世界各國競先研發的未來管道發展方向。全球非金屬管道的年均增速約5.9%，我國聚乙烯管道年平均增速更是達15%。 隨著聚乙烯及其增強復合管的不斷發展，其在燃氣和輸水等領域應用不斷擴展。在燃氣領域，在燃氣領域，美國、英國、丹麥等的城市燃氣管道中聚乙烯管應用比例均接近100%，而我國新鋪設的中低壓城市燃氣管90%以上采用聚乙烯管材。在輸水領域，我國城市建筑排水管道85%采用塑料管，城市排水管道的塑料管使用量達到50%，城市供水管道（DN400mm以下）80%采用塑料管，村鎮供水管道90%采用塑料管，逐漸占據主導地位。目前，多數國家已經在燃氣和給水領域選擇聚乙烯管逐漸替代金屬管道，實現以塑代鋼。 近年來，非金屬壓力管道逐漸在更高壓力、更大直徑和更高安全性要求的油氣集輸、核電冷卻水輸送等領域廣泛應用。如在油田的油氣集輸及開采領域，用于油氣田注水的非金屬壓力管道（直徑50-75mm），工作壓力已經達到32MPa；用于油田站內給水的非金屬壓力管道（直徑315mm），工作壓力已經達到2MPa；用于油田集輸管的非金屬壓力管道（直徑50-75mm），工作壓力已經達到4MPa，平均工作溫度高達60℃。在核電站冷卻水輸送領域，美國的Callaway核電站率先鋪設聚乙烯管道的外圍冷卻水系統，我國新建的AP1000核電站（浙江三門核電、山東海陽核電）外圍冷卻水輸送均采用聚乙烯管道（直徑752mm，徑厚比DR9）。由于聚乙烯管道具有耐海水及微生物腐蝕、抗震等優勢，許多現有核電站冷卻水管道系統也逐漸更換為聚乙烯管道，如2017年大亞灣核電站成功將其核安全相關的反沖洗系統管道更換為200mm，DR9的聚乙烯管道。 1.2 管道系統安全性的要求日益迫切 隨著聚乙烯管道系統在燃氣、供水等領域的應用日益廣泛，其安全問題受到越來越多的關注。根據中國城市規劃協會地下管線專業委員會的統計報告，2009年至2013年中國城市管線典型事故共計75起，而其中導致人員死傷的27起。南京“7.28”管道泄漏爆炸事故共造成22人死亡，120人住院治療，爆燃點周邊部分建筑物受損，直接經濟損失4784萬元。臺灣“8.1”燃氣泄漏爆炸事故中多條街道陸續發生可燃氣體外泄，并引發多次大爆炸，造成32人死亡，321人受傷，經濟損失高達1.4億元。類似的管道泄漏導致爆燃的事故給全社會帶來了重大的公共環境和人身安全的威脅。 隨著聚乙烯管道系統在燃氣、供水等領域的應用日益廣泛，全社會對管道系統安全性的要求也日益迫切。 1.3 焊接過程的溫度控制是提升管道系統可靠性的關鍵 當我們追溯這些事故的源頭，會發現有53%的聚乙烯管道系統故障發生在管道的接頭處——即管材與管材焊接的部位（來自塑料管道數據庫委員會PPDC）。接頭作為管道系統中質量最薄弱的環節，其焊接質量影響到整個管道系統的安全運行。 電熔焊接是目前聚乙烯管道最常用的連接方式之一。它通過預埋在電熔套筒內部的電阻絲加熱電熔套筒的內表面及管材的外表面，使二者吸收熱量并熔融，而后固定、冷卻。 在電熔焊接過程中，溫度是最重要的參數，也是造成接頭失效最本質的原因。不合理的焊接工藝導致的焊接過程的溫度控制不當，引發冷焊和過焊等缺陷。內部溫度過高會使得金屬絲周圍的聚乙烯材料因溫度過高而裂解，從而導致接頭強度不足，產生過焊現象；內部溫度不足則會導致熔合區深度和界面強度不足，產生冷焊現象。冷焊缺陷很難從外觀上或通過常規液壓試驗分辨，但其可能導致焊接接頭在服役過程中沿熔合面發生貫穿裂紋擴展失效，具有很大的安全隱患。 1.4 應用過程的安全狀態監測是保障管道系統安全運行的關鍵 接頭是管道系統的薄弱環節。美國塑料管研究所（PPI）技術總監Sarah Patterson在2016年美國機械工程師協會（ASME）壓力容器與管道（PVP）50周年會的大會報告上指出，非金屬管道的無損檢測與安全監測研究是今后塑料管道技術發展應用的重要課題。 在接頭安全監測方面，管道的服役過程安全監測研究主要有以下四種：（1）基于應變的監測技術：主要采用應變片等傳感器測量管道應變。該方法技術成熟，但測點多、電路復雜，且僅能獲得材料表層局部的應變信息。（2）連續碳纖維復合材料自監測技術：如內嵌連續碳纖維的復合材料，可以實時提供結構應變信息。采用連續碳纖維自監測的應變靈敏度系數小于傳統應變片，且應變檢測范圍很小。（3）基于埋入傳感器的監測技術：如利用嵌入式光纖光柵的管道應變場監測。光纖檢測集成度高、精度高，已經在管道、橋梁等結構的智能監測中得到廣泛應用。（4）基于導電填充材料的監測技術：在不導電的聚乙烯或其他非金屬基體樹脂中摻入少量導電纖維或顆粒，從而在材料中建立導電傳感網絡，當材料產生變形或局部損傷時，導電網絡相應地產生導通節點數變化或局部斷開，通過測量材料宏觀電阻變化可以獲得材料應變或局部損傷等信息。 基于導電填充材料的智能監測技術一直是混凝土結構與生物傳感器領域的前沿與熱點。其關鍵問題是如何通過合理的傳感器設計，在不影響監測對象本身工作特性的同時，有效地提取監測對象的服役狀態和結構損傷信息。開展結構安全監測技術研究，智能監測感知壓力容器與管道結構失效特征參量，實現損傷失效的預警和運行的自主優化，是未來壓力容器行業重要的研究方向。 2 智慧管件系統解決方案 非金屬管道的智慧管件系統包含管件焊接過程的溫度場智能調控和管件使用過程的損傷自監測兩個功能，如圖1所示。 2.1 焊接過程溫度場調控 電熔焊接過程從本質上是電阻絲通電生熱、聚乙烯材料相變熔合的過程，熔區溫度在時間和空間上的變化很大程度上體現出焊接過程的發展。如圖2所示，智能焊機的“智能”正是來源于我們所提出的熔區復合溫度場理論模型。該模型能夠根據采集到的實際電壓電流數據，小成本、高精度地實時推演焊接過程的發展。不同于傳統焊機對被控對象內部情況的“一無所知”，智能焊機首次采用基于熔區溫度場的方式在線監測焊接過程，使得參數的調節和設計有堅實的理論依據。 在溫度場模型的基礎上，本作品能實現對焊接過程的質量控制。在焊接接頭性能與加工條件的研究上，團隊通過熱重分析和凝膠滲透色譜分析研究PE100在不同溫度焊接后的熱降解行為，得出典型工業級PE100材料的允許焊接最高溫度在270℃的結論。同時，通過超聲檢測和梯度試驗的方法證實了管材熔區深度與焊接界面強度的關聯。 基于上述理論研究和多次實踐，對聚乙烯最高溫度和熔區拓展深度進行控制是應對過焊和冷焊缺陷的重要方式。智能焊機對質量進行控制的思路即通過實時溫度場計算聚乙烯最高溫度和熔區邊界，讓最高溫度在不超過270℃，熔區深度控制在2～3mm。為使焊接效率最高，通過由調整次數、焊接時長、最高溫度等指標組成的代價函數對不同調整策略進行評價，從而獲得最優的電壓調整策略。通過這種溫度主動控制的方式，管道焊接缺陷產生的概率下降超80%。 1.1 服役過程安全狀態自監測 為了實現管道系統服役過程的安全狀態自監測，采用短切碳纖維（SCF）增強聚乙烯復合材料（PE-SCF）制備電熔管件。由于碳纖維SCF具有良好的導電性，隨著纖維含量的不斷增加，填充在聚合物基體內部的短碳纖維能夠形成良好的導電網絡，如圖3所示。PE-SCF復合材料內部SCF導電網絡的破壞與重組賦予了該材料壓阻效應，能夠用于監測PE-SCF復合材料承受的載荷。圖4為循環拉伸載荷下PE-SCF的應變和電阻響應與時間的關系。可以看出，PE-SCF復合材料的監測電阻能夠及時反映材料承受的應變。隨著應變增加，材料的電阻值增加；應變降低，材料的電阻值也降低；并且監測電阻對應變變化的響應具有很好的穩定性。PE-SCF復合材料在拉伸力作用下發生變形，部分短碳纖維導電網絡斷開，導致材料的電阻率增加。隨著應變的降低，短碳纖維之間的接觸恢復到初始狀態，電阻值也隨之恢復。結果表明PE-SCF應變與電阻變化之間存在確定的關聯機制，初步論證采用PE-SCF復合材料制備具有自監測功能的電熔接頭具有可行性。 圖5顯示了爆破試驗過程中所監測到的PE-SCF電熔接頭的電阻和壓力變化曲線。結果表明，隨著內部壓力的升高，兩個電極之間的電阻會不斷增加，電阻變化率曲線的斜率也迅速增加。這是因為在加壓初始階段，電阻變化主要由基體的彈性變形引起，在這種情況下，材料內部的導電網絡仍然完整，因此電阻不會產生很大變化。當壓力繼續增加時，材料內部形成微裂紋，導致局部導電網絡的破壞，電阻變化率顯著增加。初步實驗表明，利用電阻變化率監測PE-SCF電熔接頭的內壓載荷及結構損傷狀態具有可行性。 圖6顯示了峰值內壓為5MPa時的循環加載實驗期間，電熔接頭上監測到的電阻變化曲線。可見電熔接頭表面電極之間的電阻變化趨勢與接頭內部的壓力變化趨勢一致，且每個周期的峰值電阻十分穩定。基于電阻測量的內壓監測靈敏度系數約為29.56%/MPa。實驗結果表明，載荷和監測到的電阻信號存在較為穩定的關聯關系，因而用電阻變化監測電熔接頭內部壓力的變化是可行的。 上述測試結果表明，采用PE-SCF復合材料制備電熔管件，利用PE-SCF材料的壓阻效應，能夠實現基于電阻測量的管道系統在服役過程中的內壓及安全狀態實時監測，提升了管道系統的服役安全性。  

本發明公開了一種管道氣墊運輸機，其可在弧形工作面上移動 以輸送物件，該裝置包括：氣墊組件（1），其底部設置有用于支撐的 支撐墊，支撐墊輪廓可與所述弧形工作面配合；柔性升降組件（2）， 設置在所述氣墊組件（1）上，并可相對該氣墊組件（1）伸縮，該柔 性升降組件（2）一端設置有托板（3），待輸送的物件置于該托板（3） 上并可通過柔性升降組件（2）調節其相對于氣墊組件（1）的輸送高 度；所述氣墊組件（1）充氣時產生氣膜層，運輸機通過該氣膜層與所 述弧形工作面相對移動，從而實現物件的輸送。本發明輸送裝置采用 圓弧狀橢圓形氣墊，適用于管狀運輸，同時，采用雙氣囊升降結構， 增大了裝置的運動行程。