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研發階段/n內容簡介：在工程現場的動態信號測試中，目前所用的數據采集分析系統的硬件多依賴于臺式機，即使是基于筆記本電腦的數據采集分析系統，也必須配合專用的擴展箱、接口箱等多種附件，由于儀器總體體積較大，給戶外現場數據采集帶來很大的不便。本課題正是從這一點出發，旨在開發一套基于筆記本電腦的小體積、高精度、適于野外現場測試用的便攜式動態信號采集分析系統。其主要研究內容是基于并行口的小型A/D轉換卡和小型電荷放大器等硬件的研制，以及基于Windows98/2000平臺的軟件系統。技術指標：儀器總重量：≤6

    目前,對于心臟進行檢測的儀器主要有兩類:一類是基于心臟電學特性的心電圖類是基于心臟聲學特性的聽診和心音圖。心電圖是現在醫院普遍采用的心臟監測方式,它能夠較為準確和全面的反映心臟的健康狀況。但是,有些心臟疾病,當它在心音圖上反映出來的時候在心電圖上還沒有反映,所以,心電監測較心音檢測有一定的滯后性。一個完整的心動周期,心臟會產生兩個聲音:第一心音(S1)和第二心音(S2)。有些情況下,比如幼年和老年的時候也會出現第三心音(S3)、第四心音(S4),但正常情況下,一般只能聽到S1和S2。51的形成主要來自于心室收縮期開始時二尖瓣和三尖瓣的關閉;S2的形成主要來自于心室舒張期開始時主動脈瓣和肺動脈瓣的關閉。    許多心血管疾病,尤其是瓣膜類疾病,心音都是重要的診斷信息,在臨床醫學中有非常廣泛的應用。但是,傳統的心臟聽診容易受醫生經驗、聽診水平的影響。因此,如何能夠利用先進的數字信號處理技術和計算機技術提取反映心臟健康狀況的定量的全方位的心音信息,已成為當今研究和醫療應用的熱點。便攜式心音分析儀不僅可以用于家庭的醫療保健,方便用戶進行平時的心臟監測,提早發現和預防心臟異常;而且,可以通過心音各種特征參數的提取,為醫生的心臟診斷提供定量的依據。    技術原理與工藝流程簡介:    軟件算法:短時傅立葉變換、小波變換等多種信號處理的時頻算法。    硬件平臺:基于哈佛結構的數字信號器較計算機相比更適用于數字信號處理算法的快速實現,其體積小、功能針對性強的優點更有利于產品的開發和實現技術水平。    當前最先進的時頻分析算法。如小波變換,被譽為“數學顯微鏡”,不僅能夠分析心音各種成分的時間、頻率信息,而且能夠反映出頻率隨時間的變化情況。

1.痛點問題 多年來，工業大數據領域大數據分析算法和模型都是基于大量代碼實現，效率低，難以實現快速開發。同時，工業大數據處理分析模型處理過程多由多個算法通過一定的計算流程構成，計算流程復雜多變，迫切需要一款支持靈活定制和快速開發的處理分析技術來支持工業大數據處理分析。 2.解決方案 清華數為交互式大數據處理與分析技術針對工業大數據處理與分析任務的交互式探索、建模、調試和應用而設計。根據CRISP-DM設計原則，一般大數據處理與分析分為業務理解、數據理解、數據準備、建模、評估和部署等階段，各階段相輔相成，形成一個大數據處理分析生命周期。 圖1.交互式大數據處理與分析技術設計思想 本成果技術基于上述CRISP-DM的設計思想而設計，完全支持大數據處理與分析生命周期。該技術的特點包括： （1）內置數百種通用和專用的大數據分析算法和模型，并提供了按需擴展機制，用戶可以按照自己的需要隨時添加和擴充，以支持客戶特定的大數據應用需求； （2）支持拖拽方式構建處理與分析流程，完全圖形化設計大數據處理分析計算流程，并能在設計過程中進行單步/多步運行調試，查看中間結果，實時調整運行結果，以獲得用戶期望的處理分析結果； （3）支持機器學習模型訓練及使用，內置了機器學習模型訓練框架，一般機器學習模型在該技術的支持下，可以實現快速訓練，訓練結果可支持進一步的大數據處理與分析； （4）支持數據處理與分析流程參數化，在其提供的內部數據處理與分析算法模板中，用戶通過算法模板可以開發面向Java、Python的算法，并集成和擴展到該技術的算法集合，實現按需定制處理分析； （5）支持數據畫像和學習模型可視化，以圖形化的方式定制數據畫像的方法模型，并以二維和三維圖表的形式展示給用戶； （6）支持批處理、流處理和流轉批處理三種處理方式； （7）按需定制運行計劃與資源有效利用，用戶可設置任務執行計劃，任務執行計劃定期運行，以實現周期性處理分析，方便獲得持續的運行結果。 清華數為交互式大數據處理與分析技術面向多種用戶角色，包括數據工程師、數據分析師、數據科學家、算法工程師、運維工程師、代碼工程師等。采用分層設計，分為客戶層、服務層、計算層。 客戶層包括流程建模調試工具，用戶可用工具圖形化拖拽式設計處理與分析計算模型，并可進行調試和查看中間結果；管理工具，針對服務層所調用和訪問的計算框架或者外部系統進行管理，包括對于數據源、計算環境、存儲環境等的管理工具。 服務層主要包括流程調度服務，即負責按照用戶所設定的工作計劃來定時調度執行計算模型；執行服務，是負責執行處理分析計算的模型和算法的服務；計算資源管理服務負責管理執行服務中所能集成的所有的服務，如計算框架和存儲設施等。 計算層是執行服務在執行處理分析算法和模型中所訪問的外部服務，包括計算組件或框架，以及持久化存儲組件或者系統等。 圖2.交互式大數據處理與分析技術架構 本成果的交互式處理與分析技術較好地解決了工業大數據處理分析工作中所遇到的問題和痛點，并且能夠廣泛應用于多個行業和領域中，如能源、礦山、醫療器械、裝備制造業、消費品制造業、工程機械行業等。 合作需求 期待與工業、醫療等領域企業緊密合作，獲得各領域的實際需求，促使該技術不斷完善和升級迭代，走向成熟。 未來將在工程機械行業、醫療機械行業、礦山行業、裝備制造行業、互聯網電商行業等尋求更多的成果轉化、深度合作機會，在合作基礎上，推動上述行業領域實現數字化轉型和智能化升級，為國家實現“雙碳”目標做出清華貢獻。

成果與項目的背景及主要用途 目前，對于心臟進行檢測的儀器主要有兩類：一類是基于心臟電學特性的心電圖；一類是基于心臟聲學的特性的聽診和心音圖。心電圖是現在醫院普遍采用的心臟監測方式，它能夠較為準確和全面的反映心臟的健康狀況。但是，有些心臟疾病，當它在心音圖上反映出來的時候在心電圖上還沒有反映，所以，心電監測較心音檢測有一定的滯后性。一個完整的心動周期，心臟會產生兩個聲音：第一心音（S1）和第二心音（S2）。有些情況下，比如幼年和老年的時候也會出現第三心

1.本公司研發生產的筒式不銹鋼油箱總成由燃油箱本體和集成傳感器組成燃油箱本體由隔板和端板組成，隔板采用壓緊+點焊工藝，端板采用壓緊+滾焊工藝。2.由于不銹鋼油箱在設計初期僅用 Hypermesh 軟件+Nastran 軟件+Hyperview 軟件等軟件對油箱結構進行模態、剛強度等常規分析。但設計前期暫時還未能運用流體CAE技術對油箱進行剛度和強度耐久分析，同時，整車耐久和臺架試驗也不能完全反映出油箱的設計缺陷，需要收集售后出現的問題來完善設計方案。3.迫切需要在設計初期運用流體CAE技術針對油箱中不同體積的油液以及不同加速工況下對不銹鋼油箱結構進行剛強度分析并依次為依據不斷優化和完善產品結構和生產工藝。

產品詳細介紹便攜式油品分析儀X-5000詳細說明  美國伊諾斯(Innov-X System)公司位于美國波士頓，美國紐約證券交易所上市企業，是全球最專業的微型X熒光光譜技術研發商，生產的Innov-X  Delta系列、OMEGA系列、Alpha系列便攜式X射線熒光光譜分析儀占據歐美手提式X熒光分析儀70%的市場份額。  伊諾斯是全球首家通過ISO9001質量體系認證的微型X熒光光譜技術分析儀器的生產廠商，同時通過了NATO AQAPI標準。(該標準為北大西洋公約組織對精密武器及其零件供應商的最高品質要求)。  伊諾斯便攜式X射線熒光光譜分析儀已經被廣泛應用于石化、運輸、機械、港口、船舶、地質、采礦、金屬、土壤、環境、考古、木材、電子、醫藥、環保、啤酒、電力、玩具、大型工程、鍋爐制造、再生資源金屬、玻璃的回收、刑事證據鑒定等各種不同領域的日常分析。被聯合國國際原子能機構廣泛使用的產品，已多次在伊拉克武器核查和伊朗核查中發揮作用。美國伊諾斯公司于2006年與香港與智邦電子科技（香港）有限公司合作，成立了深圳市萊雷科技發展有限公司，作為Innov-X在中國唯一的銷售服務中心。為中國地區的客戶提供儀器安裝、軟件調試、使用培訓、儀器校驗、硬件維修與維護等售后服務。全程追蹤式售服管理體系讓你沒有后顧之憂。伊諾斯便攜式X射線熒光光譜分析儀，被聯合國原子能機構和聯合國環境規劃暑確認為最有效檢的應對有害元素檢測、油品分析、礦石分析、合金分析、環境分析的產品，目前正服務于伊朗核查和歐美各大海關等重要部門。  二、X-5000油品分析儀簡介X-5000是一款便攜式XRF油品分析儀，由美國伊諾斯(INNOV-X)公司研發生產。主要用于潤滑油、柴油燃料、噴氣燃料、煤油、其他蒸餾油、揮發油、殘油、液壓油、原油、無鉛汽油、酒精汽油、生物柴油和其他類似的石油產品等油品中的硫元素、磨損金屬、元素添加劑、污染物等的分析。 2006年美國伊諾斯(INNOV-X)開發了世界上首款用于原油、潤滑油、燃料和添加劑的高性能、便攜式的XRF分析儀。該儀器的獨特之處在于它不但分析性能優越，攜帶方便，而且使用簡單，非專業人員即可操作。其重要的功能是能夠在幾分鐘內分析出潤滑油和燃料中的元素含量以及磨損元素、污染物與硫含量的存在情況,而且分析工作可以在任何使用油品的地方進行。INNOV-X率先將XRF應用到這個領域。  三、X-5000油品分析儀主要功能 硫分析 ● 國際社會對石油化工產品尤其是油類產品中硫含量的限制管控已成為環保重點。燃油中如含有過高的硫，易與溶解在油中的空氣發生氧化反應，降低燃油的穩定性。● 在燃油燃料過程中，硫亦會降低有毒排放物的轉化，造成發動機燃料系統腐蝕。此外，硫燃燒生成的二氧化硫也嚴重污染自然環境。● 滿足ASTM D4294，該法規是指采用X射線熒光譜測定法對石油和石化產品中硫的檢測的標準測試方法，要求S的大致范圍為 17 ppm 到 4%。● 滿足ASTM D7220，該法規是指采用X射線熒光譜測定法對車輛燃油中硫的檢測的標準測試方法，要求S的大致范圍為6 ppm到 50 ppm，大多數規定要求< 10 ppm LOD。  磨損元素分析●    通過對燃料油、添加劑、潤滑油的分析結果，可以監控特定磨損元素的變化趨勢，對Fe， Al，Mo，Cu 等元素進行精確的檢測，根據不同的元素濃度, 判斷金屬機械磨損情況和機油更換的必要性，提早預防發動機或者運動零部件的損壞。●    監控特定磨損元素對于多種類型的機械、重型卡車、礦業、航天、軍事和船舶的維護保養與正常運行具有至關重要的作用。  ■  添加劑分析 ●在極端溫度和重負下對精密設備的保護需要高質量的潤滑油,這種潤滑油要依據有機、金屬添加劑的特殊配方混合而成。●滿足 ASTM D6481，該法規是指采用X射線熒光譜測定法對潤滑油中的鈣、磷、硫、鋅的的標準測試方法。 ■  燃料和石化產品中的微量元素分析●尋找催化劑中的殘留污染物●在與生物燃料和乙醇混合中引入了微量污染元素                                                                            ■  海洋船舶燃料的硫含量分析地方法規中將控制SOx法人含量作為控制燃油硫含量的一種方法。特殊燃料質量規定排放控制地區存在于SOx 排放控制區(SOx ECA 或者 SECA)。這些地區包括港口和沿海線。                        硫含量的限制如下：    四、X-5000油品分析儀主要特點易便攜：不到11KG ，單手柄可提，使“現場作業”成為可能 超快速：一分鐘快速檢測，使“按質換油”成為可能高精度：分辨率高、重復性好使“準確測量”成為可能多元素：性價比非常高，分析多種常見元素，使“全面分析”成為可能五、X-5000油品分析儀技術性能1.   真正實現在現場進行無損、快速、準確的檢測，直接顯示元素的ppm含量與百分比含量。2.   只需將樣品杯取樣，放在測試槽。3.   超快分析速度, 僅需1分鐘就可檢測出元素含量。4.   用戶化windows CE 6.0系統驅動的微電腦顯示系統使所有功能皆可現場完成，用戶化windows CE僅保留有最基本的windows與Delta系統有關的性能，使程序更具靈活性。5.   無需借助電腦，可在現場隨意指定，查看，放大相關元素的光譜圖。6.   超大的功率。50KV，100MA高達5W的大功率X射線管技術使儀器具有更低檢測下限。7.   更高的檢測精度，多次測試的平均值統計功能可有效地提高儀器的檢測精度。8.   超大的圖標顯示，菜單式驅動，微電腦WINDOWS系統使儀器操作更加簡便。9.   電磁干擾被屏蔽，即使在靠近手機或雙向無線通信裝置處也能正常工作。10. 超高的穩定性，超高的重復性，優異的線性相關性。11. 采用了完全重新設計的射線管、無高壓電源線、無 RF 噪音、更好的X射線屏蔽。12. 結構更精密，縮短了射線管、探測器與被測樣品之間的距離，某些應用信號提高了~40%.13. 新的濾波輪更輕、更薄，在位置上更加接近被測樣品，具有8 個濾波器，可適應最高的配置，不同的元素采用不同的濾波器，產生最好的分析效果。14. 儀器有專用的槽式散熱裝置，整個體系使散熱非常有效，延長機器壽命, X射線分析儀工作更加更穩定，從而故障率極低。15. SDD X射線探測器具有驚人的計數率,高達200000,比普通的Si-Pin X射線探測器獲取數據的能力高10倍。16. 可測試Mg;Al;Si;P;S等輕質元素。17. 儀器即使在開機狀態下也可更換電池而并不需要關機，在系統運作中拔掉電池，有超過30秒的時間可以插入一個新電池。18. 儀器開機并不需要標準化，可以直接測試，標準化僅僅是可選項。六、X-5000油品分析儀可分析的元素 X-5000 油品分析儀的分析模式與元素種類 分析模式 分析元素 Analysis Elements in Beam 1-50KV  Primary: Sr Zr Mo Ag Cd Sn Sb Ba Also: Ti Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Hg As Se Pb Rb Le      Analysis Elements in Beam 2-25KV   Primary: Fe Ni Cu Zn Also: Ca V Cr Pb Le  Analysis Elements in Beam 3-12KV  Primary: P S Cl Ca Cr  Also : V Fe Le    七、適用法規 USA ASTM D4294美國石油和石油產品中硫的試驗方法USA ASTM D7220美國石油和石化產品中硫的標準測試方法USA ASTM D7039-2007美國汽油和柴油中硫的試驗方法USA ASTM D5453-2009美國發動機燃料、機油中總硫含量的試驗方法ASTM D6481-1999美國潤滑油中磷、硫、鈣和鋅的標準試驗方法ISO 8754-2003國際石油產品 硫含量的測定ISO 20847-2004國際石油制品.機動車燃料的硫含量的測定ISO 13032-2010國際汽車燃料中硫含量的測定ISO 20847-2004 國際石油制品.機動車燃料的硫含量的測定GB/T17040-1997中國石油和石油產品中硫含量測定GB/T 17060-1998 中國原油中硫含量測定SH/T 0631-2004潤滑油和添加劑中鋇、鈣、磷、硫和鋅的測定法  八、X-5000油品分析儀產品結構                                                                                                                     九、X-5000油品分析儀操作界面 模式界面       設置界面                         結果界面       十、X-5000油品分析儀規格 項目 油品分析儀器Innov-X X-5000 外形尺寸與重量 328*280*380mm；重量<11KG 環境要求 環境濕度0~95%；環境工作溫度-20℃ ~50℃； 激發源 大功率微型直板電子X射線管，內置0kV~50kV多段可選擇的電壓；無高壓電纜、無射頻噪聲、更好的X射線屏蔽、更好的散熱 射線管靶材 Ag靶 X射線探測器 超高靈敏度大型SDD硅漂移探測器 冷卻系統 采用了Peltier恒溫冷卻系統，控測器在-30℃下工作，保證儀器的檢測精度，和不受外界溫度的影響 濾波器 八個濾光片可自動切換 電壓、電流與功率 電壓0~50kv,電流100~200ua 光譜束 五個光束段，不同的元素采用不同的電壓與電流，產生最好的分析效果 標準化 儀器開機并不需要標準化，可以直接測試，標準化僅僅是可選項 直流供電系統 鋰電池組（選配） 電力存儲 具備電能存儲能力，更換電池不關機 操作系統 用戶化 windows CE 6.0系統 處理器 Intel Pentium CPU,1.4GHZ 數據傳輸 USB、無線藍牙  文件格式 TXT,EXCEL 系統CPU外設 采用USB總線, I2C,GPIO, 藍牙, 加速器，實時的時鐘芯片， GPIO 條帶連接到扳機和PSM 數據存儲 RAM512M，硬盤20G  輻射安全防護性能 三重輻射保護+鉛罩 顯示系統 顯示器鑲嵌在機器內，整機一體化設計，采用工業級高分辨率16位LCD觸摸式顯示彩屏 顯示屏 彩屏10英寸；分辨率800*600 數據顯示 有ppm與百分比（%）顯示元素含量，元素顯示順序可按能量、濃度值、用戶自定義等方式排序，可統計多次測試的平均值；儀器在測試過程中同步動態顯示成份 

復合功能腦深部刺激器及 MEMS 腦電極：本課題組針對 MEMS 腦電極及其配套腦起搏器極端制造技術中的諸多關鍵難題，開展了如下研究：環形腦電極的鍵合、封裝等工藝，制造了環形腦電極樣品；MEMS 硅基腦電極的結構設計及制造工藝、鍵合方法和封裝工藝，制造了硅基腦電極樣品；螺旋微導線和轉接線的制造工藝，制造了樣品；植入式顱內壓傳感器的制造和封裝工藝，制造出顱內壓微傳感器樣品；經皮無線能量傳輸供電的關鍵技術和方法，制造出穩定地無線供電裝置；植入裝置與體外控制裝置之間的無線通訊方法研究及其實用裝置；腦深部神經核團信號采集方法研究及其實用裝置；植入式腦起搏器的封裝工藝和方法。

成果簡介：小型拋棄式波浪滑翔器（Wave Glider）是一型利用波浪能作為主 驅動力、采用太陽能發電的無人自主航行水面船，具有衛星通信、全球定位和自 主導航的能力，能夠實現大范圍、遠距離的海表水文及海面氣象等環境參數的走 航測量和實時回傳。 結構組成： 小型拋棄式波浪滑翔器由水面母船和水下牽引機通過 5 米長的柔性纜連 接而成，水面母船長 1.5 米、寬 0.4 米、高 0.2 米，安裝兩塊太陽能電池板，同 時設置有主控系統和通導設備等，水下牽引機由主框架和 6 對水翼組成，長寬高 分別是 1.5 米、1 米和 0.4 米。波浪動力無人船作為載體可以在其母船、柔性纜 和牽引機上安裝多種聲、光、電傳感器。

本發明公開了一種氣吸式水果采摘器，包括帶有中空通道的支撐桿、位于支撐桿一端的手柄、位于支撐桿另一端的真空吸盤、與所述中空通道相連且受控于手柄的負壓裝置，所述支撐桿為活動插接的兩子段，兩子段之間設有相互配合的滾珠絲杠機構，所述真空吸盤上帶有吸孔，真空吸盤與支撐桿之間通過緩沖軟管連接，在支撐桿的中空通道內設有與所述吸孔相配合的密封擋片。本發明的采摘器因負壓產生拉力和扭轉力，只需將真空吸盤對準水果即可自動完成采摘動作，使用方便，結構簡單，可大大提高水果的采摘效率；采摘器與水果軟性接觸，避免了實用刀具對果柄剪切，可防止采摘器對水果造成機械損傷。

這款聽診器運用團隊在聲學檢測領域的近30年研究積累，不僅極大地提高了聲音監測的靈敏度，而且有效解決了傳輸和降噪問題。完美解決了在高隔離要求的新冠肺炎疫情診療中的使用需求，其聽診信號強度是傳統聽診器的100倍以上。