信息科学与工程学院-项目名称.doc

信息科学与工程学院简 介3三层客户/服务计算技术及应用10基于网络的银行决策支持系统11基于构件服务的Internet上虚拟实验室平台12参数计算理论及应用13加热炉燃烧过程智能控制技术及其应用15在线视觉测长系统17棒材在线视觉点支计数分钢系统18玻璃瓶在线视觉检测系统19复杂工业生产过程的建模与优化控制方法与装备20热风回流焊机嵌入式控制器21波峰焊机嵌入式系统开发22大规模One to One营销优化算法LPMDP与软件包WHCRM23煤气消耗预测与平衡认证分析技术及其应用24加热炉燃烧过程智能控制技术及其应用25煤气混合加压过程智能解耦控制系统26基于红外图像的温度场与料面分布在线检测技术及其应用27牵引电机无速度传感器间接定子量自控制装置28基于微分对策理论的多体合作与对抗控制问题研究2924m大型立式淬火炉温度智能控制系统30铜冶炼过程气流干燥优化控制系统31PS转炉智能决策优化控制系统32铜闪速熔炼智能集成优化控制系统33铅锌冶炼过程综合自动化系统34复杂生产过程故障诊断集成技术与软件平台35连续碳酸化分解过程专家优化控制系统36有色冶炼企业铁路运输智能调度系统37高温流体流量智能检测装置38工业过程关键参数的软测量及其预测系统39复杂工业过程优化控制技术与软件平台40万吨模锻水压机智能控制系统41回转干燥窑分散优化控制系统42供电综合自动化大屏幕集中监控系统43锌电解分时供电优化调度系统44人脸整形与美容虚拟手术系统45全自动通用型电力机车主变流器试验台46网络化铁路机务检修工装设备47电力机车动车用DC 110V大功率开关电源48基于FPGA的PLC加密系统及其在机械控制中的应用49汽车发电机性能自动化测试系统50组态模拟仪器自动测试系统51汽车起动机性能智能化测试系统52氧化铝生产分析检测数据管理系统53烧结法氧化铝生料浆配料专家优化系统54煅烧回转窑自动控制系统55炼焦配煤专家优化控制系统57煤气发生炉智能协调控制系统58十进制的改进AES加密技术研究与应用59基于触摸屏集成化电力谐波智能监测装置60屏基于触摸屏和PLC控制的牵引电机空转磨合试验台61基于触摸屏机车检修作业流程智能控制及质量过程监控系统63基于触摸屏和PLC控制的辅机试验台64电力谐波动态监测与计量系统66集成化电力谐波智能抑制装置68便携式机车轴承智能诊断仪70谐波抑制变压器72LZJC-1型列车“折关”检测报警记录装置74高性能永磁操作机构微机智能驱动与控制技术75永磁机构智能分相同步开关技术76基于DeviceNet的新型低压智能脱扣器77简 介信息科学与工程学院具有控制科学与工程、计算机科学与技术二个博士后科研流动站；控制科学与工程一级学科博士点；控制理论与控制工程、计算机应用技术、计算机软件与理论、交通信息工程与控制等七个二级学科博士点；五个一级学科硕士点和十五个二级学科硕士点，拥有很强的科研实力，形成了系统性强、特色突出的稳定研究方向，近年来，在基础研究、应用基础研究、高新技术研究开发、科研成果推广应用和产业化方面取得了很好的成绩。十五期间，学院承担了一大批国家“973”、国家自然科学基金重点项目、面上项目、国家“863”、国家发改委示范工程、国家科技攻关、十五大洋科技攻关以及省部级攻关项目，获得了一批显示度高的标致性成果。同时，还承担了一大批以有色、铁道行业及其相关企业为依托的大、中型企业的技术改造，消化引进和技术开发项目，将科技成果直接运用于企业，大大提高了企业信息化建设水平，产生了显著的经济效益和社会效益，为行业、地区及国家经济建设做出了积极贡献。主要研究方向：智能控制与智能自动化、复杂生产过程建模与优化控制、鲁棒控制与集成优化控制技术、生产过程计算机控制理论与应用、机器人学与机器人控制、人工智能和专家系统、现代电力系统自动化理论与技术、工业检测技术和自动化装置、现代集成制造系统、大中型企业ERP软件电子商务、计算机网络与通信技术、计算机网络与优化、模式识别及图像处理技术、交通信息与控制、现代电力电子传动与控制技术、电力谐波综合治理技术等。一、 主要研究成果：（一）、近年获国家、省部级科技进步二等奖以上项目介绍1、国家科学技术二等奖智能集成优化控制技术及其在锌电解和炼焦配煤过程中的应用本项目针对复杂工业过程多变量、非线性、强耦合、不确定等特点，建立了智能集成优化控制的技术框架，提出了自适应模糊系统网络化集成建模技术、基于改进模拟退火算法的混合罚函数优化技术和基于模型的专家优化控制技术，为解决复杂工业过程控制面临的难题提供了有效的解决方案。研究成果已成功应用于锌电解和炼焦配煤过程，有效地解决了锌电解供电优化控制难题，实现了焦炭生产高质量低成本的控制目标，为项目实施企业创造了显著的经济效益和社会效益。项目实施以来，每年为企业创造经济效益7800多万元；同时还大大减轻了工人的劳动强度、减少了环境污染，提高了企业的科学管理水平。2、湖南省科技进步一等奖大型航空航天构件模锻和热处理装备智能控制系统本项目为满足大型高强度铝合金构件的高精度模锻加工和高难度淬火工艺要求，研究了分配器高精度快速定位控制技术、模锻过程操作特征值提取方法、大型立式淬火炉炉内温度场数学模型和高精度高均匀性多区段温度智能控制技术，开发了大型模锻水压机和大型立式淬火炉智能控制系统，解决了大型水压机欠压量大、模锻过程难以建模和大型淬火炉内温度不均、超调量大而影响大型航空航天构件质量的难题。目前已成功地推广应用于一万吨多向模锻水压机、三万吨模锻水压机和24m模压淬火炉和31m挤压淬火炉等大型航空航天构件模锻加工和热处理设备的智能控制系统中，可直接推广应用到其它各型号的水压机或液压机、热处理炉等。本项目的成功应用为企业经济效益一亿八千多万元，为我国航空航天事业和国防建设做出了突出贡献。3、湖南省科技进步一等奖金融货币智能识别与自助支付应用系统金融货币智能识别与自助支付应用系统是由中南大学及其学科性公司湖南金码科技发展有限公司等4家单位产学研通力合作的结晶，该项目在湖南省科技攻关重点计划、国家科技攻关引导计划、国家863信息领域软件重大专项、国家发改委高新技术产业化软件专项的支持下，先后攻克了多国货币纸硬币智能动态检伪与面额识别及嵌入式自助服务应用等技术难关，获得了30多项国家专利，先后研制成功了达国际先进水平的多国货币纸币识别器、多国货币硬币器、多国商业自动售货机、电信自助服务系统等系列产品，已销往国内二十多个省市、欧美等十多个国家，创产值三千多万，创汇200余万美元，并成功与美国代理商签订了总额2187.5万美元的外销供货合同,经济效益与社会效益巨大.4、教育部提名自然科学一等奖参数计算理论及应用计算机科学与技术研究与发展中的一个重点研究内容是如何解决工程应用中出现的大量难解的计算和优化问题，该类问题属NP-难问题。这类问题在我国当前国民经济发展有着密切联系的许多计算机应用领域，诸如计算机网络、信息安全系统、大规模集成电路、大型数据库系统等领域，更是处于研究的焦点和急需解决的关键问题。陈建二教授作为参数计算理论和应用研究领域的主要发起和推动者之一，领导课题研究组在该领域进行了深入的研究，研究成果一直处于世界领先地位，在国际同行中具有相当的影响。提出的刻划参数计算的模型，深刻揭示了参数计算与传统计算的关系，被本领域同行命名为“蔡-陈模型”。在对参数计算领域中最重要的网络覆盖集的参数算法设计中，提出了一系列崭新的理论和技术，取得了目前世界上对此问题的最好结果，被本领域同行赞誉为一项“里程碑性的工作”。研究组近年提出的“以更深刻的理论研究为基础，设计更简单更实用的参数算法”的思想，已被本领域中的国际同行广泛接受并对本领域的研究产生了深刻的影响。本研究组已将该理论成功地应用于计算机网络优化、超立方体网络、调度算法、信息安全等方面，取得了良好的结果。5、湖南省科技进步二等奖煤气混合加压过程智能解耦控制系统项目从煤气配比加压工艺，四蝶阀串并联属性，系统实现等方面进行了深入的研究。提出了具有创新性的煤气混合加压过程智能解耦控制技术和二自由度专家控制技术，建立了煤气混合加压过程智能解耦控制系统，并成功地应用于某钢铁厂的两个加压站中，项目整体水平达到了国际领先水平。实际应用表明：对于混合煤气热值控制精度较高，控制效果明显，大大降低了加压站的生产成本，提高了各生产单位的产品产量和质量。控制系统投入运行后产生的经济效益达到1189万元。该项目的研究成功，对钢铁工业的节能降耗和持续发展具有重要的现实意义。6、湖南省科技进步二等奖汽车关键电器性能智能自动化测试系统本项目根据汽车起动机、发电机和电磁开关等汽车关键电器产品质量检测的共性，设计开发了由测试主机、现场控制器和检测执行单元构成的统一硬件平台和基于模块化软件体系结构的应用软件系统，该系统提供产品性能测试、测试条件设置、检测参数校准和测试结果查询等功能，全自动完成汽车起动机、发电机和电磁开关的各项性能的智能化测试。目前已推广应用于国内十多家汽车电器生产厂家和伊朗三茂电机有限公司。系统在汽车电器生产线上的运行大大提高了测试精度和检测准确性，确保了汽车电器产品的出厂质量，为高性能汽车电器生产和加强国际市场竞争力创造了条件，在全国汽车电器生产行业具有广阔的推广应用前景。7、湖南省科技进步二等奖涟钢棒材视觉自动点支计数系统我国现有上百条棒材扎制生产线，目前均处于人工计数状态，点支准确性差、生产效率低，劳动强度大。从国外引进的机械点支装置不能适应堆叠棒材在线点支需要而废弃，因此急需解决在线自动计数问题。本技术成果运用计算机视觉技术，为工业机器视觉计数应用开辟了新的技术途径，填补了在线视觉计数装置空白，解决钢铁企业的棒材在线计数和自动分离难题。在链式移钢机的一侧检测运动棒材的端面图像，采用类圆形物体的边缘积聚干杯算法和轮廓降维匹配算法，识别棒材对象；通过整体偏移量和分段偏移量的计算实现多目标的快速跟踪对位；采用基于端面积积分校验的对位校验算法，保证了提高计数的准确性，点支准确率达99.99%。采用视觉反馈控制的液压分钢机实现自动分离，保证了棒材打捆包装准确支数。计数系统于2003年5月系统研制成功，2003年8月在涟钢棒材一厂和棒材二厂正式投入使用。解决了长期困扰钢铁企业的棒材在线计数难题，特别适合我国普遍采用成批定尺剪切工艺、必然存在堆叠棒材的场合，改变人工计数落后状态，提高生产效率，为企业带来了巨大的经济效益和社会效益。8、湖南省科技进步二等奖虚拟实验环境及应用虚拟实验室对现代教育的发展具有十分重要的作用，本系统采用了基于构件服务的网上虚拟实验系统的开发模型，具备以下主要特点： 1该项目提出并实现了基于Internet的虚拟实验室模型；该模型集成了CORBA、COM/DCOM、JavaBean等分布计算环境，实现了虚拟实验器件的构件化，提高了专业虚拟实验室的开发效率。2在虚拟实验环境中实现了自定义实验流程，用户可以依据实验需要定义和选择实验所需虚拟仪器，并可修改相关参数和属性，动态组建实验。3在虚拟实验环境中用户可以扩充虚拟仪器构件，还可将自己提供的算法很方便地引入虚拟实验环境中。该系统成功地实现了基于Internet的虚拟实验环境。系统运行稳定，实用性好。在集成分布计算环境、动态组建虚拟实验等方面达到国际先进水平。 从2001年以来，在该实验环境的基础上，成功地开发了“数字图像处理”、“数字通信原理”、“计算机网络”等课程的虚拟实验环境，并许多高等院校进行了实际的应用，取得了很好的经济效益和社会效益。本课题可以有效提高目前我国远程教育的实验教学质量，解决许多高等学校和远程教育学院中实验教学中的难题，具有广阔的应用前景和很好的应用推广价值。9、教育部提名国家科学技术二等奖锌电解电耗与分时负荷控制的数学模型及优化控制本项目根据电力部门电费分时计价政策和锌电解过程电能消耗巨大的现状，在机理分析和锌电解条件实验的基础上，建立了锌电解电耗与分时负荷控制的数学模型，并建立了以耗电费用最低为目标、以保证产品产量与质量为约束条件的优化控制模型，提出了基于改进模拟退火算法的混合罚函数优化算法求解分时供电优化控制问题，实现了锌电解过程分时供电的优化调度。项目投入运行以来，每年为企业带来了近5000万元的分时效益；同时用电尖峰段采用低电流密度电解，电力富裕的低谷段采用高电流密度电解，为平衡电网负荷、确保发供电设备的稳定安全运行作出了重要贡献。10、中国有色金属行业科技进步二等奖基于IP组播的多点交互式桌面视频会议系统本项目是依据音、视频传输标准，采用构件组装技术开发的交互式视频会议系统，可同时容纳16个会议点以内的会议讨论，相互、同时显示指定的至多16个会议点图像。由于系统采用了项目组研制的适用于音、视频网上传输的组播技术和白板讨论技术，大大提高了传输效率，延时、音、视频同步好，声音、文字和图像清晰、美观。系统还具备完美的会议管理功能，包括会议参加人员的申请、审查、注册，会议的音频记录、视频图像、声音和文件的存储、检索、回放等功能。系统采用分布式（无中心控制单元）的纯软方式，节省了系统投资。系统适用于分布式在不同地域、地点且在同一广域网内的大中型集团单位高中层领导的工作会议。11、中国有色金属行业科技进步二等奖煤气消耗预测与平衡论证分析技术及其应用项目从煤气消耗预测模型研制、煤气自动平衡认证模型研制、系统实现与工业应用等方面进行深入研究，提出了具有创新性的煤气流量消耗预测与煤气平衡认证分析技术，建立了煤气平衡认证分析系统，并成功地应用于煤气平衡认证过程中。实际应用表明：煤气流量预测技术先进、结果准确，有效地降低了煤气放散率，减少了煤气计量系统的误差，提高了煤气的利用率，减少了煤气管损，运行后产生直接经济效益170万元，从整体上提高钢铁公司信息管理水平。该项目的研究成功，对钢铁和燃气工业的节能降耗、稳定生产和持续发展将起到重要的推动作用。12、中国有色金属行业科技进步二等奖分布式设备管理系统该项目能对企业的设备进行全方位的管理。系统实现了基于设备管理通用框架平台,能根据相关行业的业务特点进行定制、扩展。系统以满足企业设备管理信息系统建设要求和目标为基础，为企业的设备管理现代化提供的一套先进实用的软件。系统首次采用集模型视图控制器MVC设计模式、多层结构的B/S模式构架、测试驱动开发为一体的设计开发方法，更方便地实现了组件化的web应用系统的开发，使得软件可维护性，可修复性，可扩展性，灵活性以及封装性大大提高。（二）主要专利和软件著作权成果（部份在受理中）79 / 79l 足球机器人小车的电机控制装置l 大型模锻水压机分配器控制系统l 大型立式淬火炉加工工件表面温度的测量方法l 大型立式淬火炉的电加热控制系统l 棒材在线计数方法及装置l 锌电解过程分时供电优化调度技术l 一种大规模One to One营销优化建模方法及装置l 一种煤气混合加压的智能解耦控制方法l 硬币识别设备的光电综合检伪装置l 纸币识别设备的光检伪装置l 一种改善货币识别器安全性的在线升级与监控l 带有可视对话的自助服务终端、自助服务系统及使用方法l 一种自动售报机及专用装报袋l 基于红外图像的高炉温度场与料面分布在线检测方法及监测系统l 湖南科技奖励附件扫描系统V1.0l 湖南科技奖励会议评审系统V1.0l 湖南科技奖励内部监控系统V1.0l 湖南科技奖励统计分析系统V1.0l 湖南科技奖励网络评审系统V1.0l 湖南科技奖励项目初审系统V1.0l 湖南科技奖励项目复审系统V1.0l 湖南科技奖励项目管理系统V1.0l 湖南科技奖励项目评审系统V1.0l 湖南科技奖励项目审定系统V1.0l 湖南科技奖励项目推荐系统V1.0l 湖南科技奖励形式审查系统V1.0l 湖南科技奖励证书管理系统V1.0l 湖南科技奖励专家分派系统V1.0l 湖南科技奖励专家管理系统V1.0l 湖南科技奖励专家推荐系统V1.l 人脸整形与美容虚拟手术系统Bface V1.0l 三维数字化设计系统自动测试软件CADTesting V1.0（三）主要推广、应用成果及成熟技术 大型构件热处理装备计算机智能控制与操作系统 大型模锻水压机智能控制系统 大型立式淬火炉温度智能控制系统 复杂工业过程优化控制技术与软件平台 铅锌冶炼过程综合自动化系统 锌电解过程分时供电优化调度系统 工业过程关键参数软测量及其预测系统 高温流体流量智能检测装置 有色冶炼企业铁路运输智能调度系统 连续碳酸化分解过程专家优化控制系统 复杂过程的故障诊断集成技术与软件平台 闪速熔炼智能集成优化控制系统 PS转炉智能决策优化控制系统 铜冶炼过程气流干燥优化控制系统 供电综合自动化大屏幕集中监控系统 基于红外图像的温度场与料面分布在线检测技术及其应用 加热炉燃烧过程智能控制技术及其应用加 煤气混合加压过程智能解耦控制系统 煤气消耗预测与平衡认证分析技术及其应用 大规模One to One营销优化算法LPMDP与软件包WHCRM大 煤气发生炉智能协调控制系统 炼焦配煤专家优化控制系统 焦炉集气管压力智能控制系统 回转干燥窑分散优化控制系统 烧结氧化铝生料桨配料专家系统 氧化铝生产分析测验数据管理系统 汽车起动机性能智能化测试系统 汽车交流发电机性能自动化测试系统 组态模拟仪器自动测试系统 在线视觉测长系统 棒材在线视觉点支计数分钢系统 玻璃瓶在线视觉检测系统 复杂工业生产过程的建模与优化控制方法 热风回流焊机嵌入式控制器 波峰焊机嵌入式系统开发 基于微分对策理论的多体合作与对抗控制问题研究 牵引电机无速度传感器间接定子量自控制装置 模块化数字逆变式焊接系统 LZJC-1型列车“折关”检测报警记录装置 和PLC控制的辅机试验台 机车检修作业流程智能控制及质量过程 集成电力谐波智能监测装置与治理技术 基于触摸屏和PLC控制的牵引电机空转磨合试验台 谐波抑制变压器 全自动通用型电力机车主变流器试验台 电力机车动车用DC 110V大功率开关电源 网络化铁路机务检修工装设备 基于FPGA的PLC加密系统及其在机械控制中的应用 深海集矿机供电与控制系统 企业信息化 科技奖励网络评审系统 金融货币智能识别与自助支付应用系统 人脸整形与美容虚拟手术系统 三层客户/服务计算技术及应用 基于网络的银行决策支持系统 参数计算理论及应用 基于构件服务的Internet上虚拟实验室平台 基于IP组播的多点交互式桌面视频会议系统 基于十进制的改进AES加密技术研究与应用 工业视觉检测系统 桥梁测试分析系统信息 门户基础平台软件eCreatorEIP 电子政务行政审批 公文处理系统 基于人机交互操作流程的自动测试系统 信息科学与工程学院科研办公室联系电话：07318876677联系人：刘明成果状况 已获得专利已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：陈志刚联系电话： 办公电话-mail： 项目名称三层客户/服务计算技术及应用内容简介：项目开展三层客户/服务计算模型及其任务分布、性能优化与网络服务质量等方面的问题研究，并将研究成果应用于三层数据库的设计与开发中，提高系统的效率，满足用户对于数据库快速访问的需求。主要的理论研究成果包括：1、针对分布式系统的动态负载均衡问题，提出了一种基于自索取调度策略的星型模型、动态负载均衡的水压模型和水库模型，使系统获得高效动态负载均衡效果。2、在星型模型的基础上，提出了构建服务器集群的链网模型等负载均衡实现模型，并将LPT算法应用于三层客户/服务计算中，能高效地求得在三层客户/服务计算模型中所需要的数据库服务器以及中间应用服务器的数量。3、提出了Web集群请求分配与选择算法性能评价模型、基于数据挖掘的Web集群负载均衡算法、Web集群系统QoS模式预测与分类的策略，Web集群系统的参数优化设计、基于应用的Web集群访问控制策略、资源负载均衡的Web集群启发式优化算法等，有效地提高了Web集群服务质量。4、针对流量控制问题，提出一种加权缓存区容量分配的RED算法，在解决用户访问请求拥塞控制的过程中，保证了公平性。5、开发完成了“商品身份数码识别系统”。该系统功能涵盖商品防伪、打假、企业物流管理等过程，功能丰富。该系统采用了在星型模型基础上构建的链网模型、水库模型和水压模型等自主研究的三层客户/服务计算技术，设计技术先进。6、开发完成了“网上高校教务管理系统”。该系统功能涵盖综合查询、教务选课、成绩管理、学籍管理、教学计划任务管理、数据维护管理等，满足高校教学管理的需要。 该项目将理论研究成果与实际工程项目有机结合，其理论成果具有创新性。2003年通过湖南省科学技术鉴定，2004年获湖南省科技进步三等奖。成果状况 已获得专利已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：陈松乔联系电话： 办公电话13807315152E-mail： 项目名称基于网络的银行决策支持系统内容简介：项目可提高银行决策和管理能力。其主要研究内容是： 1.基于B/S的三层结构模式； 2.将决策支持平台与决策支持模型进行了很好的集成，实现了面向大型银行企业的海量、异种数据的多目标、多层次、多对象的分级、分布式决策支持；3. 采用逻辑数据仓库、中间件技术和基于树型域的用户数据安全技术等，提高系统平台的先进性、可靠性、通用性和实用性。研究结果：1.提供银行经营数据采集、统计、分析、监督、考核、评估等决策支持。2.基于广域网络的分布、分层、分级的决策支持。3.基于B/S三层结构、业务逻辑构件化及良好的安全机制，在技术上均有创新。其研究成果：1.提高了银行经营决策水平，提高了银行经营效率与效益；2.节省大量的数据采集、统计、分析人员；3.为金融业等企业单位提供了优秀的决策及支持平台。 2003年通过省级鉴定国内同类系统领先水平，2004年湖南省科技进步三等奖。成果状况 已获得专利已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：王建新联系电话： 办公电话-mail： 项目名称基于构件服务的Internet上虚拟实验室平台内容简介：该项目以教育部科学技术研究重点项目“基于Agent的程序挖掘理论与技术的研究”、教育部博士点基金项目“基于语义网络的分布式构件库及构件组合研究”、中南大学信息化建设项目“基于Internet的虚拟实验平台”研究构件技术为背景，以建设Internet上虚拟实验室平台，满足高校实验技术改革、现代远程教学和科研合作的需求为目的，通过研究组件技术和开发、自定义实验流程的技术和模型，建立了虚拟实验开发平台，在此基础上，研究与实现不同课程的虚拟实验室模型，得到了良好的应用。主要研究内容与技术：提出了基于CORBA技术的网上虚拟实验系统开发架构，能够集成JavaBean、Matlab、COM/DCOM作为计算后台，客户端用Java语言实现，具有与平台无关，安全，健壮等内在特点；实验室设备（算法和仪器等）以组件的方式开发，提高了开发效率，实现了软件重用。1.提出了通用构件描述语言。基于XML将CORBA，EJB，COM/DCOM3类主流的构件模型进行了封装，实现了构件访问的一致性。2.在构件服务库的支持下实现了Internet上的虚拟实验室模型。该模型集成了CORBA，EJB，COM/DCOM等分布计算环境，实现了虚拟实验器件的构件化，提高了专业虚拟实验室的开发效率。3.在虚拟实验环境中实现了自定义实验流程，用户可以依据实验需要定义和选择实验所需虚拟仪器，并可修改相关参数和属性，动态组建实验。4.在虚拟实验平台中用户可以扩充虚拟仪器构件，还可将自己提供的算法很方便地引入虚拟实验环境中。研究成果与应用：在该实验平台的基础上，成功开发了数字图像处理、数字通信原理等课程的虚拟实验，并在湖南工程学院、湖南城市学院、吉首大学、中南大学网络教育学院等单位进行了实际的应用，取得了很好的经济效益和社会效益。有效提高了目前远程教育的实验教学质量，解决了许多高等学校和远程教育学院中实验教学中的难题，具有广阔的应用前景和很好的应用推广价值。2005年获湖南省科技进步二等奖。成果状况 已获得专利已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：王建新联系电话： 办公电话-mail： 项目名称参数计算理论及应用内容简介：本项目是国家杰出青年基金（计算机科学技术的基础理论（计算机网络优化算法及应用研究）69928201）资助项目。研究参数算法,为解决工程中经常遇到的NP-难的计算和优化问题提供实际有效的方法。其研究过程是参数理论研究，实际问题模型化，将理论成果应用到实际算法中。项目根据工程应用的实际情况，把问题中只在小范围内取值的部分参数化，利用这部分参数的特殊性，快速解决这类在理论上难解的问题。本研究的总体思路是建立参数计算模型，对一些典型的NP-难问题研究新的快速有效参数算法，同时将参数计算理论的应用扩展到计算机研究的其他领域。研究结果：(1) 提出了参数计算的模型，深刻揭示了参数计算与传统计算的关系，被本领域同行命名为“蔡-陈模型”。(2) 研究了参数计算理论和近似算法理论的关系，首次提出了系统推导参数可解性的一般方法。(3) 基于参数理论，在一些著名的NP-难问题的新的快速有效参数算法方面做了很好的工作。在网络覆盖集的参数算法设计中，提出了一系列崭新的理论和技术，取得了目前世界上对此问题的最好结果。 (4) 成功地将参数计算理论的研究成果与技术应用和辐射到计算机科学与技术的其他领域中去，在网络容错路由、多限制条件下的QoS路由算法、多任务调度、VBR视频的传输与优化等方面进行了深入的研究，取得了一系列成果其成果具有很高的理论价值，关于网络覆盖集参数算法的论文被国际同行引用次数已超过40次。提出的参数计算模型被参数计算理论专着命名为“蔡-陈模型”。 研究成果在科技工程中有很好的应用价值。世界上至少已有四个研究组将我们提出的网络覆盖集参数算法编成了计算机程序并应用。 本成果获教育部科技进步一等奖(自然类)。对传统计算模型的研究被著名国际综述期刊Computing Review称为“是复杂性理论方面一个非常有用的贡献”，“强烈推荐给每个对复杂性理论有兴趣的人”，提出的参数计算模型被本领域同行赞誉为一项“里程碑性的工作”，这一研究成果已在生物化学中找到直接应用。成果状况 已获得专利已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：吴敏联系电话： 办公电话-mail： 项目名称加热炉燃烧过程智能控制技术及其应用内容简介：项目从加热炉燃烧过程自动控制、空燃比自动寻优，钢坯温度预测模型研制、温度优化设定、系统实现与工业应用等方面进行深入研究，提出了加热炉燃烧过程智能控制技术，将模糊控制、专家系统、神经网络等智能化技术有效地应用到实际的工业过程中。研究结果：（1）提出了一种直接针对空气阀门开度和煤气阀门开度的模糊专家控制技术，实现了加热炉燃烧过程的炉温实时跟踪控制，有效地抑制了煤气热值和压力等工况波动对炉温的影响，大大提高了升降温速度和温度控制精度；（2）开发了一种基于模糊专家规则的空燃比自动寻优策略，保证了加热炉燃烧过程控制中有一个合适的空燃比；（3）建立了基于神经网络的钢坯温度预报模型，提出了一种炉温智能优化设定技术，克服了炉温设定中存在的盲目性和随机性；（4）实现了加热炉风机的智能变频调速控制，它根据各段空气需求量和当前的空气压力进行风机速度的智能调节；（5）开发了基于RS 485网络的多线程多协议集成技术，解决了具有不同通信协议的智能仪表与工业控制计算机之间准确的实时数据通信问题；（6）提出了基于OPC的系统嵌入技术，解决了智能控制算法嵌入到集散控制系统的问题。（7）采用基于阀门开度的模糊专家控制技术、基于模糊专家规则的空燃比自动寻优策略、基于钢坯温度预报模型的炉温智能优化设定技术、加热炉风机智能变频调速技术、基于RS 485网络的多线程多协议集成技术，建立了“四轧钢厂蓄热式加热炉燃烧过程智能控制系统” ；（8）采用基于阀门开度的模糊专家控制技术、基于模糊专家规则的空燃比自动寻优策略、基于OPC的系统嵌入技术，建立了“棒材厂步进式加热炉燃烧过程智能控制系统”。影响与贡献：“四轧钢厂蓄热式加热炉燃烧过程智能控制系统”和“棒材厂步进式加热炉燃烧过程智能控制系统”的投入运行，确保了在工况波动下的炉温控制精度，大大提高了升降温速度，减少了燃耗、电耗和钢坯烧损，提高了加热炉的生产能力，减小了操作人员的劳动强度，实现了加热炉操作过程的集中监控，提高了操作的实时性和效率，年经济效益1138万元。该项目针对钢铁工业加热炉燃烧过程中的具体问题，提出了具有创新性的智能控制策略，并成功地应用于蓄热式加热炉和步进式加热炉燃烧过程控制中，取得了显著的经济效益和社会效益，项目整体水平达到了国际先进水平。2003年已通过湖南省科技厅科技成果鉴定，2004年获湖南省科技进步三等奖。成果状况 已获得专利已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：罗三定联系电话： 办公电话-mail： 项目名称在线视觉测长系统内容简介：运用计算机视觉技术，采用图像面阵摄像阵列方案，克服了传统的线阵摄像测量方式环境适应差的缺点。多路循环采集图像，自动判断被测物体，解决了测量精度与测量范围的矛盾。运用特定的边缘模式比对检测算法，在亚像素精度级上检测被测物边缘，得到更加准确的长度检测结果。系统具有报警、控制、记录、查询等信息管理功能。该系统已于2005年初成功应用在衡阳华菱钢管有限公司的生产现场，采用远距离视觉测量方式，钢管测长范围7-14米，测长误差小于1mm。测量算法精度高，稳定性好，具有抗抖动、抗模糊、自校正、环境适应性强等优良性能，特别适合在复杂生产环境下高精度的视觉测量。本成果主要用于钢管、型材和其它产品高精度远距离长度在线测量，具有广阔市场。硬件成本较低，具有很高的性能价格比。建立设备制造车间和组建工程队伍。控制柜体和辅助机械系统均采用外协加工，系统装置生产需要投入资金200万（固定资产投入为100万；流动资金100万）。该项目每年生产20-30套，每套售价25万，产值为500-750万/年，利润可达200-400万/年。成果状况 已获得专利 已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：罗三定联系电话： 办公电话-mail： 项目名称棒材在线视觉点支计数分钢系统内容简介：本技术成果运用计算机视觉技术，为工业机器视觉计数应用开辟了新的技术途径，填补了在线视觉计数装置空白，解决钢铁企业的棒材在线计数和自动分离难题。在链式移钢机的一侧检测运动棒材的端面图像，采用类圆形物体的边缘积聚干杯算法和轮廓降维匹配算法，识别棒材对象；通过整体偏移量和分段偏移量的计算实现多目标的快速跟踪对位；采用基于端面积积分校验的对位校验算法，保证了提高计数的准确性，点支准确率达99.99%。采用视觉反馈控制的液压分钢机实现自动分离，保证了棒材打捆包装准确支数。中南大学与涟钢集团已于2003年10月联合申报国家发明专利，审定公告号: 1607547A。计数系统于2003年5月系统研制成功，2003年8月在涟钢棒材一厂和棒材二厂正式投入使用。解决了长期困扰钢铁企业的棒材在线计数难题，特别适合我国普遍采用成批定尺剪切工艺、必然存在堆叠棒材的场合，改变人工计数落后状态，提高生产效率，为企业带来了巨大的经济效益和社会效益。2004年12月通过湖南省科技厅鉴定，总体技术达到国际先进水平。2005年6月获湖南省科技进步2等奖。主体技术与装置已经完成工业试验和运行考验。针对不同用户特点进行特定应用场合的补充工业试验，工业试验场地200平方米，计算机房50平方米。建立设备制造车间和组建工程队伍。控制柜体和机械加工液压系统均采用外协加工，生产点支计数分钢系统需要投入资金500万（固定资产投入为200万；流动资金300万）。我国现有上百条棒材扎制生产线，目前基本上为手工计数。每年生产20套，每套售价80万，产值为1600万/年，利润达800万/年成果状况 已获得专利 已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：罗三定联系电话： 办公电话-mail： 项目名称玻璃瓶在线视觉检测系统内容简介：本技术成果运用计算机视觉技术，对玻璃瓶的外观、缺陷、编号等进行在线自动检测。检测内容包括瓶身直径、不圆度、垂直度、结石、缺陷和瓶口裂纹。目前尚未申请专利。已完成瓶身直径、不圆度、垂直度工业试验；在深圳某厂有两套系统在线运行。缺陷和瓶口裂纹检测完成实验室研制。结石检测基本完成实验室研制。主体技术与装置已经完成工业试验和运行考验。针对不同用户特点进行特定应用场合的补充工业试验，工业试验场地200平方米，计算机房50平方米。建立设备制造车间和组建工程队伍。控制柜体和辅助机械加工，系统需要投入资金150万（固定资产投入为100万；流动资金50万）。我国大多数啤酒生产厂都需要按国家标准进行检测，但多数为人工目测。因此自动检测装置的需求量大，有利于开拓市场。按每年生产30套，每套售价20-50万（视检测项数而定），产值约为800万/年，利润达500万/年。成果状况 已获得专利 已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：彭辉联系电话： 办公电话-mail： 项目名称复杂工业生产过程的建模与优化控制方法与装备内容简介：随着生产力及产品质量要求的不断提高、环境保护的规则越来越严格以及经济上的考虑等, 工业生产设备正不断发展且变得越来越复杂，对工业生产设备的控制的要求也越来越高，而且经常要求设备能在一个宽范围的工作条件下运行、且经常在接近容许范围的边界处运行， 这是传统的PID控制方法及基于线性模型的一般高级控制方法所难以保证的。本项目针对系统工作点随时间变化、具有强非线性特性且难以获取系统解析数学模型的一类复杂非线性工业过程，可提供针对该类复杂对象的系统性的建模方法、基于所建模型的新型预测控制方法、相应的实现软件以及配套的集成控制装备，为该类复杂工业过程的建模与控制问题提供一种系统性的、可实现的、有效的集成解决方案。本项目的核心技术“非线性动态特性的建模及其模型参数的优化方法”已于2004年7月获得日本发明专利（日本国特许第3571330号）。 本项目已完成工业试验。本项目的可实现性, 有效性及先进性已分别在日本九州新大分发电厂（全球首个实现（2002年）无人化运行的发电厂）及日本横滨发电厂中火力发电装置的非线性脱硝过程控制应用中得到了验证。 本项目可应用于由传统PID控制方法及基于线性模型的一般高级控制方法难以达到所需控制要求的、复杂工业生产过程及设备的高精度控制以及生产过程及设备的生产状态的监测。根据被控过程及设备的规模、复杂程度等，所需资金投入约为30150万元。 执行本项目可大幅度提高产品质量、减少能源消耗、保护环境并可获得显著的经济效益。成果状况 已获得专利 已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：鲁五一联系电话： 办公电话13807489990E-mail： 项目名称热风回流焊机嵌入式控制器内容简介：对热风回流焊机温度监控装置进行温度智能控制器的研究与开发。该系统主要完成数据采集、温度控制、智能检测和上位机显示等功能。围绕控制精度、抗干扰能力、控制算法，多机通讯等技术问题，进行深入的研究和实验。在控制精度上，采用高速CPU分布式处理，以提高抗干扰能力和控制精度；控制算法上，在对目前的控制算法进行了研究总结的基础上，给出热风焊控制系统的可行性方案论证，提出软计算方法，在模型不确定的情况下，使系统控制精度达到要求，并改善系统响应性能；对热风焊系统结构和运行机理进行了分析，实现温度超差,PCB板自动跟踪系统(掉板检测)及设备异常声光报警等监测功能；同时显示设备工作状况,测试设备各接口，随时对数据曲线进行分析储存,调用打印，设置定时自动开机,关机等功能。国内外市场状况；与国内外技术比较；目前比较流行和实用的大多是远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。世界知名企业-英国SMT公司提供的全电脑热风回流焊、无铅热风回流焊、氮气无铅热风回流焊。采用独特的低温焊接和ADTEC（动态温度调节）技术，能确保产品加工的高可靠性和一致性。最高焊接温度仅为245，避免了对器件的损伤。动态温度调节可保持良好的温度控制精度和较低的峰值温度。具有10个温区，加热的均匀性高。后两代是环保型产品。国内的热风焊机产品，最高焊接温度高达350，尤其在ADTEC方面还有待进一步改进。已有工作基础；知识产权状况：本研究室已经对产品拥有很成熟的理论基础，数届研究生的论文都在不同程度上和回流焊有关。对其精确模型、控制算法等，都进行了不同侧面的探讨。已将其理论研究推向了现代控制理论。本产品成功的完成了联调，已投向市场。成果状况 已获得专利 已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技术负责人：鲁五一联系电话： 办公电话13807489990E-mail： 项目名称波峰焊机嵌入式系统开发内容简介：波峰焊机主要用来焊接插件式的电路板,此设备主要组成部分有助焊剂添加装置、预热装置、波峰焊接装置的传送带、风刀、油搅拌和惰性气体氮等.本系统通过控制异步电动机拖动泵把熔融焊料压入喷嘴,从而形成双向波峰,所形成的焊料波头透过喷嘴凸缘而上升形成焊料波峰.异步电动机的转速可控制着波峰的高度,喷嘴外形控制着焊料波峰的形状.波峰焊接是一种高效的自动化、高产量、可在生产线上串联的焊接技术.国内外市场状况；随着社会经济的发展,人们对电子设备的需求越来越大,对电子设备的质量要求也越来越高,在生产设备中,波峰焊机是电路板的重要焊接设备.因此此设备的市场潜力巨大!与国内外技术比较；此波峰焊机嵌入式系统可以实现多路开关量检测和多路开关量控制,实现一定的逻辑功能,控制波峰焊的链条速度控制精度在1cm/s.用变频器进行调速控制实现波峰焊的两个波峰.并能实现和上位机的通信.与目前国内外技术相比具有控制精度高、实时性好、通讯可靠等特点.已有工作基础；目前的设计方案是采用工业控制计算机对生产过程进行监控,不但能监控电路印刷板参数、机器参数、PID参数、温度参数等,还支持参数设定、打开、保存,方便参数的重复利用,最大限度的减少机种更换时调整参数的时间.同时还自带了无铅焊接的温度曲线测试及分析功能.知识产权状况：本系统已经完成了前期的市场调研和系统的总体设计方案.成果状况 已获得专利 已申请专利 未申请专利 已通过省部级以上鉴定完成情况 研究计划 实验室研究 小试 中试 工业试验 产业化联络方式 项目所在院系：信息科学与工程学院 技