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項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 本項(xiàng)目針對(duì)復(fù)雜的實(shí)際工業(yè)環(huán)境，基于機(jī)器學(xué)習(xí)最新理論成果和機(jī)器視覺(jué)基本原理，研究并實(shí)現(xiàn)了具有較強(qiáng)魯棒性的變電站傳統(tǒng)機(jī)械式電表遠(yuǎn)程智能讀數(shù)系統(tǒng)。首先通過(guò)圖像的預(yù)處理對(duì)電表區(qū)域進(jìn)行初步定位，然后在此有效范圍中利用電表指針的幾何形狀特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)定位，最后通過(guò)指針與表盤刻度的相對(duì)位置計(jì)算電表讀數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜環(huán)境下對(duì)電表快速、可靠、精確地遠(yuǎn)程智能讀數(shù)，代替了低效的傳統(tǒng)人工抄表和數(shù)據(jù)錄入，具有可推廣應(yīng)用的工業(yè)價(jià)值。 運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，首先獲取指針式儀表表盤圖像，然后采用數(shù)字圖像處理技術(shù)提取和識(shí)別目標(biāo)，最后實(shí)現(xiàn)指針式儀表示值的自動(dòng)判讀，從而避免人工判讀示值工作量大、容易出錯(cuò)等問(wèn)題。本項(xiàng)目的主要工作內(nèi)容有：電表特征配置、指針類表計(jì)讀數(shù)判別、建立前饋式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、圖像智能化判斷。 由于工業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中不定期地會(huì)出現(xiàn)各種故障和干擾。這些極端情況下所采集到的圖片若進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行智能讀數(shù)分析，所得到的分析結(jié)果往往是不可信或者無(wú)意義的。所以，根據(jù)圖像的像素分布特點(diǎn)進(jìn)行分析，系統(tǒng)將自動(dòng)拒絕對(duì)質(zhì)量過(guò)差的問(wèn)題圖像進(jìn)行分析判斷，并向變電站工作人員發(fā)送相關(guān)警告提示。在提高系統(tǒng)讀數(shù)結(jié)果可靠性的同時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題并通知工作人員，有利于盡早排除故障、防患于未然。主要技術(shù)指標(biāo)：識(shí)別正確率：92.5%；識(shí)別速度<3s。 應(yīng)用范圍：項(xiàng)目目前已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，成果權(quán)屬為我校獨(dú)自擁有。

在我國(guó)北部地區(qū)冬天路面積雪常常對(duì)人們交通出行造成阻礙，尤其是某些 彎道、交 叉路口以及坡道等地經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，為人們生產(chǎn)、生活、 出行帶來(lái)很多不 便。如今城市道路除雪是市政部門的一個(gè)難題，目前主要靠 人工或者傳統(tǒng)的掃雪車完成除雪作業(yè)。這樣的方式不僅效率低，而且需要投 入大量的人力。因此，一款智能掃雪機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。本機(jī)器人針對(duì)非完整 履帶式移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)行軌跡控制過(guò)程中存在的諸多不確定性，設(shè)計(jì)引入了滑 模控制算法；通過(guò)自適應(yīng)模糊控制器來(lái)調(diào)整滑模控制器的增益值而得出在不 同情況下滑模控制增益的優(yōu)化估計(jì)，用來(lái)消除滑模控制存在的抖振現(xiàn)象及克 服移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)存在的參數(shù)與非參數(shù)不確定性；控制算法使非完整輪式 移動(dòng)機(jī)器人對(duì)各種軌跡具有良好的跟蹤效果，較普通PID控制算法具有明顯 的優(yōu)越性。

今年夏天，全球多地連續(xù)出現(xiàn)高溫天氣，用電負(fù)荷陡增。如何通過(guò)用戶側(cè)資源與電網(wǎng)供需互動(dòng)，緩解電網(wǎng)負(fù)荷壓力成為熱點(diǎn)問(wèn)題，也是一些城市、新能源企業(yè)等加速試點(diǎn)虛擬電廠項(xiàng)目的目的所在。

針對(duì)遠(yuǎn)離陸地、供電通信困難的海洋牧場(chǎng)監(jiān)測(cè)需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套基于海洋浮臺(tái)的海洋牧場(chǎng)智能監(jiān)測(cè)網(wǎng)系統(tǒng)，也可擴(kuò)展應(yīng)用于海洋平臺(tái)、養(yǎng)殖工船等載體。整個(gè)系統(tǒng)由水下自動(dòng)觀測(cè)子系統(tǒng)、海氣界面觀測(cè)子系統(tǒng)、能源供應(yīng)系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)智能處理系統(tǒng)組成。在監(jiān)測(cè)海域布放的1個(gè)海上監(jiān)測(cè)浮臺(tái)基礎(chǔ)上，將能源供應(yīng)子系統(tǒng)（最大功率600W）和無(wú)線通信子系統(tǒng)（最大帶寬50M）布放于浮臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)觀測(cè)網(wǎng)設(shè)備的供電和雙向通信。設(shè)備布放于浮臺(tái)下的海底，可通過(guò)數(shù)據(jù)采集器實(shí)現(xiàn)水下自由組網(wǎng)觀測(cè)，觀測(cè)距離從幾十到上千米。浮臺(tái)上通過(guò)增加無(wú)線通信設(shè)備與海上作業(yè)平臺(tái)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳至岸基基站。

本項(xiàng)目提出并解決了智能答疑系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵技術(shù)，自主研制并實(shí)現(xiàn)了基于web的智能答疑系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用于以下應(yīng)用：/line（1）大、中、小學(xué)生課程的自動(dòng)答疑/line（2）培訓(xùn)系統(tǒng)的自動(dòng)答疑/line（3）其他應(yīng)用領(lǐng)域的咨詢解惑/line系統(tǒng)除了提供根據(jù)關(guān)鍵字進(jìn)行查找答案的功能以外，還提供根據(jù)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行答疑以及根據(jù)自然語(yǔ)言提問(wèn)方式進(jìn)行答疑。因此，這種多元化的提問(wèn)形式，使學(xué)生感覺(jué)非常方便。

在公共交通領(lǐng)域大力推廣使用混合動(dòng)力及純電動(dòng)客車等新能源客車是實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要舉措。而客車電源系統(tǒng)的智能化管理是保證課程安全運(yùn)行的必要手段。 本項(xiàng)目旨在為客車開(kāi)發(fā)一套智能化電源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)：檢測(cè)蓄電池充放電電流和發(fā)電機(jī)發(fā)電電流；監(jiān)測(cè)起動(dòng)電流以保證安全起動(dòng)；基于蓄電池SOC的智能充放電控制，保證整車用電平衡以延長(zhǎng)蓄電池使用壽命； 利用 CAN 總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)電源狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)測(cè)，指導(dǎo)用戶的維護(hù)與保養(yǎng)，并對(duì)蓄電池、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的控制，提高整車電氣系統(tǒng)安全。 

如何利用 ITS 來(lái)提高中國(guó)城市的交通運(yùn)輸效率、保障交通安全和保護(hù)環(huán)境對(duì)于促進(jìn)中國(guó)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是十分重要的。規(guī)劃過(guò)程中，采用調(diào)查研究、理論分析與規(guī)劃研究相結(jié)合的方式，在借鑒國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)及 充分分析城市現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)城市的特點(diǎn)和實(shí)際情況，強(qiáng)調(diào)規(guī)劃、設(shè)計(jì)與實(shí)際的結(jié)合， 強(qiáng)調(diào)規(guī)劃、設(shè)計(jì)中的創(chuàng)造性工作，提出有充分依據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、實(shí)用先進(jìn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。 在研究過(guò)程中，充分借鑒國(guó)內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)、透徹剖析影響城市交通信息化與智能交通系統(tǒng)發(fā) 展的宏觀背景，即在掌握經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化、機(jī)動(dòng)化以及現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展特征與趨勢(shì)的基 礎(chǔ)上制定規(guī)劃。具體規(guī)劃技術(shù)方法如圖 1 所示。智能交通系統(tǒng)規(guī)劃一般包括城市交通信息化與智能交通系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)、交通信息化與 智能交通系統(tǒng)的體系框架和功能設(shè)計(jì)、智能交通管理系統(tǒng)的近期建設(shè)方案、交通信息化與智 能交通系統(tǒng)的組織實(shí)施機(jī)制等部分。

智能草地養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)是服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模市場(chǎng)化應(yīng)用的智能化產(chǎn)品之一，主要使用在公園，家庭草坪等場(chǎng)所。智能草地養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)主要分為：智能割草機(jī)，草地澆灌系統(tǒng)和充電定位系統(tǒng)。

智能巡檢機(jī)器人通過(guò)周期性自主地對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)和數(shù)據(jù)采集，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。它可節(jié)省人力，提高行業(yè)自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)水平，并提高巡檢效率和精確性，是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。智能巡檢機(jī)器人采用四輪差速驅(qū)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)靈活，場(chǎng)地適應(yīng)性好；自主導(dǎo)航控制采用基于激光雷達(dá)、慣性傳感器、里程計(jì)和機(jī)器視覺(jué)的SLAM技術(shù)，定位與導(dǎo)航精準(zhǔn)可靠；作業(yè)裝置可根據(jù)需要搭載，如可見(jiàn)光攝像頭、紅外攝像頭、各種氣體傳感器、以及作業(yè)機(jī)械臂等。傳感部分主要采集機(jī)器人外部信息，如檢測(cè)目標(biāo)的信息和用于機(jī)器人定位與壁障的環(huán)境信息等；通訊部分主要是與控制機(jī)房進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)傳輸圖像信息并且在緊急狀況下進(jìn)行人工操作。控制是智能巡檢機(jī)器人的主要部分，巡檢功能基于此實(shí)現(xiàn)。其中導(dǎo)航可以是采用基于已知地圖條件下的全局路徑規(guī)劃，也可以是未知全局地圖或地圖無(wú)法精確表達(dá)復(fù)雜地形時(shí)采用SLAM技術(shù)，邊檢測(cè)邊進(jìn)行定位導(dǎo)航。傳感器多采用激光雷達(dá)，抗干擾能力強(qiáng)。

人工智能技術(shù)飛速發(fā)展,我國(guó)大體上能夠與世界先進(jìn)國(guó)家發(fā)展同步。我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的文字識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、中文信息處理、智能監(jiān)控、生物特征識(shí)別、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、無(wú)人駕駛汽車等很多智能科技成果已進(jìn)入市場(chǎng),但是9%以上是軟件、算法產(chǎn)品，在人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片研發(fā)方向上,我國(guó)又是落后于美國(guó)5-10年左右，可以預(yù)見(jiàn)的是,將來(lái)我國(guó)的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件又將進(jìn)口大量的IBM、Google、NVIDA、Braodcom等公司的產(chǎn)品,遵循的標(biāo)準(zhǔn)又將按美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn),在市場(chǎng)上處于弱勢(shì)地位。