信息科学与工程学院-项目名称.docx
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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、、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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、,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
13、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
14、,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
15、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
16、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
17、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
18、,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
19、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
20、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
21、)主要专利和软件著作权成果(部份在受理中)l 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
22、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Bfac
23、e 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
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