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本發(fā)明公開了一種智能視覺監(jiān)控檢索中提取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡特征的方法，包括以下步驟：獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡，以二維空間坐標(biāo)序列對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行描述；根據(jù)描述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的二維空間坐標(biāo)序列，計(jì)算描述每次采樣中目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向的水平分量和垂直分量；將每次采樣中目標(biāo)的二維空間坐標(biāo)和描述每次采樣中目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向的縱向斜率和橫向斜率合并組成每次采樣中目標(biāo)的流矢量；以流矢量序列對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行描述；讀取預(yù)先建立的參考矢量集合；計(jì)算描述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的流矢量序列到各參考矢量的距離作為該目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的特征向量。本發(fā)明方法使用流矢量序列描述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡并提取特征向量，可以在軌跡描述中同時(shí)包含位置和方向信息，避免了測(cè)量誤差。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 水下潛水器是海洋立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要移動(dòng)平臺(tái)，在深海工程檢測(cè)、地質(zhì)勘探、科學(xué)考察、環(huán)境監(jiān)測(cè)與軍事應(yīng)用等方面有重大需求與發(fā)展前景。《國(guó)家“十二五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》明確了“開發(fā)水下自航行剖面測(cè)量技術(shù)，形成近海實(shí)時(shí)、快速觀測(cè)能力”的重點(diǎn)任務(wù)。目前國(guó)內(nèi)外水下潛水器普遍采用細(xì)長(zhǎng)或開架結(jié)構(gòu)和螺旋槳驅(qū)動(dòng)，具有推進(jìn)效率低，轉(zhuǎn)彎半徑大和輻射噪聲大的弱點(diǎn)，急需在減阻和探測(cè)能力上取得突破。本項(xiàng)目圍繞水下小型機(jī)器人高精度探測(cè)與識(shí)別重要需求，研究基于人工智能的水下探測(cè)與識(shí)別技術(shù)，在水聲仿生智能探測(cè)、目標(biāo)特征提取和分類識(shí)別上開展技術(shù)攻關(guān)，并研制樣機(jī)。海圖公司開發(fā)多款水下機(jī)器人產(chǎn)品，618展示得到重要認(rèn)可。基于人工智能的小型水下機(jī)器人可廣泛應(yīng)用于海洋與內(nèi)陸，有顯著產(chǎn)業(yè)化前景。 二、前期研究基礎(chǔ) 科研依托廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院、水聲通信與海洋信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，具備開展水聲實(shí)驗(yàn)的良好設(shè)施：嘉庚號(hào)科考船、一艘海洋二號(hào)實(shí)驗(yàn)船、兩處岸邊實(shí)驗(yàn)站、一個(gè)大型水聲水池、水聲換能器、測(cè)量放大器、丹麥B&K公司的聲學(xué)測(cè)量?jī)x器譜分析儀等。已研制多款水下仿生機(jī)器人并在水池完成測(cè)試。研究團(tuán)隊(duì)?wèi){借跨學(xué)科優(yōu)勢(shì)，把仿生聲學(xué)探測(cè)與水下機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，取得創(chuàng)新成果。本項(xiàng)目實(shí)施所需要的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)已經(jīng)具備，并已在以往研究中得到成功應(yīng)用，從而具備扎實(shí)的科研基礎(chǔ)。 三、應(yīng)用技術(shù)成果 在仿生探測(cè)方面，研究基于人工智能的水下探測(cè)與識(shí)別技術(shù)。仿生最優(yōu)能量傳輸與波束控制、仿生目標(biāo)探測(cè)與人工智能識(shí)別可以提高水聲探測(cè)指向性、抑制混響并具備定向水聲通信能力，能夠突破現(xiàn)有水下機(jī)器人水聲探測(cè)和通信限制。在基于人工智能的海洋仿生機(jī)器人研發(fā)方面，利用生物醫(yī)學(xué)成像測(cè)量鯨豚流線體形、結(jié)構(gòu)和組織特性，設(shè)計(jì)仿生機(jī)器人具有仿生形態(tài)和柔性特性，突破現(xiàn)有水下機(jī)器人結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)理念。研究水聲仿生智能探測(cè)、目標(biāo)特征提取和分類識(shí)別提升仿生機(jī)器人水下工作能力。在仿生水下機(jī)器人樣機(jī)研制、傳感和模式識(shí)別等取得應(yīng)用成果。 四、合作企業(yè) 海圖志（廈門）智能科技有限公司由福建省海洋與漁業(yè)廳批準(zhǔn)的雙創(chuàng)干部蘇芃牽頭成立，組織了西北工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、廈門大學(xué)、福州大學(xué)、福建師范大學(xué)等院校博士專家40余人組成，2015年開始，經(jīng)過了2-3年的基礎(chǔ)理論研究，已經(jīng)申報(bào)和取得相關(guān)的專利軟著20項(xiàng)。開發(fā)過相關(guān)的水下裝備設(shè)備包括水下光學(xué)成像攝像機(jī)、水下光學(xué)鏡頭、水聲定位設(shè)備、水下潛器等等，具備一定的開發(fā)研究的基礎(chǔ)。得到省委于偉國(guó)書記、中國(guó)工程院院長(zhǎng)周濟(jì)、國(guó)家海洋局林山青副局長(zhǎng)等等領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可。相關(guān)的產(chǎn)品取得福建省618青年海洋創(chuàng)新創(chuàng)意成果獎(jiǎng)第一名，第六屆全國(guó)海洋航行器設(shè)計(jì)與制作大賽一等獎(jiǎng)，19屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)優(yōu)秀產(chǎn)品獎(jiǎng)、中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽福州市三等獎(jiǎng)。海圖志（廈門）智能科技有限公司取得廈門海峽科創(chuàng)基金的以5000萬(wàn)估值的投資，在廈門設(shè)立海洋機(jī)器人創(chuàng)業(yè)基地。 海圖志（廈門）智能科技有限公司小型水下產(chǎn)品在2016年深圳高交會(huì)上引起了科技部、云南省科技廳、廣西省海洋局等其他省市領(lǐng)導(dǎo)的重視，2017年福建618項(xiàng)目成果交易會(huì)上得到中國(guó)工程院院長(zhǎng)、福建省省長(zhǎng)（現(xiàn)任省委書記）、國(guó)家海洋局副局長(zhǎng)、福建省副省長(zhǎng)、省發(fā)改委主任等專家領(lǐng)導(dǎo)的肯定。

心血管疾病是威脅人類健康的重要?dú)⑹帧Ｎ覈?guó)心血管病患者已達(dá)到 2.9 億人，心血管病 死亡占城鄉(xiāng)居民總死亡原因的首位。中國(guó)已步入老齡化社會(huì)，2050 年，老齡化水平將達(dá)到 30%以上。老年人群體作為心血管疾病的多發(fā)群體，面向老年人的心血管病管理和治療已成為不可回避的一個(gè)重要社會(huì)問題。實(shí)現(xiàn)老年人群體等重點(diǎn)人群心血管健康的長(zhǎng)時(shí)程監(jiān)護(hù)，從而早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早治療，已經(jīng)成為醫(yī)療服務(wù)的重點(diǎn)。 基于長(zhǎng)時(shí)程醫(yī)療數(shù)據(jù)的臨床心電智能檢測(cè)平臺(tái)是推動(dòng)心血管疾病科學(xué)防治和管理升級(jí) 的關(guān)鍵技術(shù)。近年來，眾多醫(yī)療設(shè)備廠商在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域大力投入，所研發(fā)可穿戴設(shè)備可 實(shí)現(xiàn)用戶心電圖等生理健康數(shù)據(jù)的長(zhǎng)時(shí)程監(jiān)測(cè)，彌補(bǔ)了醫(yī)院測(cè)量心電圖的短時(shí)性。本課題中， 基于人工智能算法研發(fā)心血管疾病智能診斷系統(tǒng)，將可穿戴設(shè)備、移動(dòng)終端、云端服務(wù)器所 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷結(jié)果與專家診斷結(jié)果有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)心電疾病診斷智能化。長(zhǎng)時(shí)程臨床心 電智能檢測(cè)平臺(tái)的建立，利用可穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶身體狀況的長(zhǎng)時(shí)程監(jiān)測(cè)和異常篩查， 可有效推動(dòng)心血管疾病健康管理模式建立。 北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院心內(nèi)科張萍教授團(tuán)隊(duì)在正常和疾病心電數(shù)據(jù)庫(kù)有長(zhǎng)期的積累，曾負(fù)責(zé)十二五國(guó)家科技支撐計(jì)劃《基層心電監(jiān)護(hù)產(chǎn)品應(yīng)用評(píng)價(jià)研究》，在心電監(jiān)護(hù)產(chǎn)品評(píng)價(jià)和推廣 應(yīng)用方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，在本項(xiàng)目中提供了醫(yī)療級(jí)心電測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)，與清華大學(xué)王貴錦 副教授一起搭建了醫(yī)生在環(huán)并不斷反饋的心電智能檢測(cè)平臺(tái)，同時(shí)，北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院作為 北京市昌平區(qū)遠(yuǎn)程診斷管理中心，為未來心電產(chǎn)品的推廣應(yīng)用和心電智能診斷的評(píng)測(cè)提供了 良好的平臺(tái)。清華大學(xué)電子工程系王貴錦老師團(tuán)隊(duì)在低功耗硬件設(shè)計(jì)、生理大數(shù)據(jù)分析、心 電智能算法研究領(lǐng)域有著長(zhǎng)期的積累。團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)外頂級(jí)期刊會(huì)議上發(fā)表文章百余篇，其中 SCI 文章 40 余篇，發(fā)明專利授權(quán)近 20 項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)基于人工智能算法開展心血管疾病智能診斷 研究，在多種心電疾病診斷中達(dá)到世界先進(jìn)水平。 團(tuán)隊(duì)所研發(fā)臨床長(zhǎng)時(shí)程心電智能檢測(cè)平臺(tái)特點(diǎn)如下： l 實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)程心電數(shù)據(jù)的展示、查詢、關(guān)鍵指標(biāo)計(jì)算等功能； l 基于醫(yī)療大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)室性早搏、房性早搏、T 波改變、ST 段改 變、早復(fù)極圖形改變、心房顫動(dòng)等 10 余種常見心電術(shù)語(yǔ)的智能診斷，準(zhǔn)確度高； l 建立心電診斷術(shù)語(yǔ)工程化分級(jí)體系，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)和工程科學(xué)高效結(jié)合； l 建立心電圖規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)，為醫(yī)學(xué)研究創(chuàng)造基礎(chǔ)。 團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的手持式可穿戴心電智能檢測(cè)平臺(tái)特點(diǎn)如下： l 實(shí)現(xiàn)了院外心電數(shù)據(jù)的測(cè)量和采集 l 基于手持式單導(dǎo)聯(lián)設(shè)備和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了心房顫動(dòng)的院外篩查和診斷

本發(fā)明的目的在于提供一種智能化鋁合金螺旋焊管定尺跟蹤鋸，用于解決對(duì)鋁合金螺旋焊管平面切割的技術(shù)問題。一種智能化鋁合金螺旋焊管定尺跟蹤鋸，包括電鋸框架、切割機(jī)構(gòu)、托舉機(jī)構(gòu)和隨動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)；電鋸框架整體采用V形結(jié)構(gòu)，其下端通過可前后滑動(dòng)的安裝在下方的隨動(dòng)導(dǎo)軌上；切割機(jī)構(gòu)、托舉機(jī)構(gòu)以及隨動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)分別安裝在電鋸框架的兩側(cè)；托舉機(jī)構(gòu)包括從側(cè)方滾動(dòng)托舉鋁合金螺旋焊管的托舉滾輪；隨動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)包括從側(cè)方滾動(dòng)夾持鋁合金螺旋焊管的隨動(dòng)夾持滾輪，以及用于驅(qū)動(dòng)隨動(dòng)夾持滾輪相對(duì)鋁合金螺旋焊管移動(dòng)的動(dòng)力件；切割機(jī)構(gòu)包括切割旋轉(zhuǎn)鋸、用于驅(qū)動(dòng)切割旋轉(zhuǎn)鋸轉(zhuǎn)動(dòng)的切割驅(qū)動(dòng)電機(jī)和用于帶動(dòng)切割旋轉(zhuǎn)鋸、切割旋轉(zhuǎn)鋸相對(duì)鋁合金螺旋焊管移動(dòng)的切割位置調(diào)節(jié)動(dòng)力機(jī)構(gòu)。

該項(xiàng)目隸屬于“天津市科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目”，項(xiàng)目將LED照明與光通信技術(shù)等結(jié)合起來，形成新的技術(shù)模式，開發(fā)了集照明與光通信為一體的LED系統(tǒng)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于照明LED的高速短距離光通信收發(fā)單元，LED室內(nèi)調(diào)光調(diào)色照明控制器，基于LED照明的光學(xué)無線智能家居控制系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了通信質(zhì)量和照明效果的協(xié)同優(yōu)化。 本項(xiàng)目中的產(chǎn)品均屬于典型的節(jié)能產(chǎn)品，具有很高的技術(shù)含量和高附加值，具有節(jié)能環(huán)保、電磁免疫、經(jīng)濟(jì)集約等優(yōu)點(diǎn)，在上海世博會(huì)“滬上.生態(tài)家”、“航空館”以及第七屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明展覽會(huì)等展出，獲得顯著的社會(huì)效益，對(duì)推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到很好的作用。科研團(tuán)隊(duì)近年來深入的研究半導(dǎo)體照明和通信技術(shù)，在半導(dǎo)體照明技術(shù)成果應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、光通訊設(shè)備、高速光發(fā)射接收模塊開發(fā)等相關(guān)領(lǐng)域開展研究工作，并取得突出的成績(jī)，申請(qǐng)了相關(guān)的國(guó)家級(jí)自然科學(xué)基金項(xiàng)目，并已獲批。

鼻咽癌家系隊(duì)列成員管理及問卷調(diào)查智能分析系統(tǒng)是針對(duì)廣東地區(qū)異常高發(fā)的鼻咽癌特殊人群——有 2個(gè)及2個(gè)以上的鼻咽癌親屬的、以家庭為單位的鼻咽癌高發(fā)家系為主要研究對(duì)象的研究設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了云計(jì) 算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)理念和時(shí)代特征。

復(fù)雜環(huán)境下智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用針對(duì)我國(guó)核電安全與電網(wǎng)運(yùn)維領(lǐng)域的急需，突破了智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研制成功多型號(hào)系列化智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人，國(guó)內(nèi)首次在陽(yáng)江核電站、大亞灣核電站及寧德核電站投入運(yùn)維使用，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)16個(gè)省市2000多個(gè)配電站，促進(jìn)了我國(guó)智能電站與智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)水平的提高。該成果還在南水北調(diào)工程大型泵站監(jiān)控、重大活動(dòng)保電安保、無人消防車、工業(yè)機(jī)器人、智能工程機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用，取得了重大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本成果不僅在2010上海世博會(huì)、2013南京亞青會(huì)、2017天津全運(yùn)會(huì)等重大活動(dòng)中發(fā)揮了重要作用，還在南水北調(diào)工程大型泵站監(jiān)控、無人消防車、工業(yè)機(jī)器人、智能工程機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用，取得了重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

西南大學(xué)人工智能學(xué)院段書凱教授團(tuán)隊(duì)完成的“面向汽車開發(fā)和制造領(lǐng)域的智能技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目榮獲2019年中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)。汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是一個(gè)高技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)，涉及到許多科學(xué)領(lǐng)域里的新材料、新設(shè)備、新工藝和新技術(shù)。該獲獎(jiǎng)項(xiàng)目通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新，以提質(zhì)增效、節(jié)能減排、國(guó)產(chǎn)化為目標(biāo)，為汽車配件生產(chǎn)企業(yè)和整車企業(yè)進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的基礎(chǔ)理論研究和自主技術(shù)創(chuàng)新，并進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，解決了汽車制造過程中的生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜、效率低下、生產(chǎn)節(jié)奏不合拍，以及汽車產(chǎn)品中動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)效率低、關(guān)鍵控制技術(shù)長(zhǎng)期缺失等瓶頸問題，通過該成果的實(shí)施，有望顯著提升汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和制造領(lǐng)域的智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的重大創(chuàng)新。

鐵合金行業(yè)作為鋼鐵行業(yè)重要的子行業(yè)之一，2017 年產(chǎn)量總量為 3288.7 萬(wàn)噸。鐵合金行業(yè)蓬勃發(fā)展為社會(huì)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的工業(yè)固體廢棄物。在冶煉合金時(shí)，每生產(chǎn) 1t 合金通常會(huì)產(chǎn)生 1.2-1.3t 的熱熔渣。熱熔渣的隨意排放不僅占用了寶貴的土地資源，產(chǎn)生熱能資源的浪費(fèi)，還對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境和人體健康造成一定的潛在威脅。因此，在中國(guó)特色循環(huán)經(jīng)濟(jì)背景下，鐵合金行業(yè)閉環(huán)環(huán)節(jié)關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫。青島青力環(huán)保設(shè)備有限公司、北京科技大學(xué)和寧夏吉元君泰新材料科技有限公司結(jié)合鐵合金產(chǎn)業(yè)閉環(huán)環(huán)節(jié)的熱質(zhì)廢渣處理和資源化問題，研究鐵合金渣的物理化學(xué)特性，在工業(yè)生產(chǎn)中充分利用熔融態(tài)鐵合金渣的顯熱，熱熔渣經(jīng)過調(diào)質(zhì)后達(dá)到預(yù)期的“修正酸度系數(shù)”可直接生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)巖（礦）棉，其能源消耗將大大降低。相對(duì)于冷料工藝，此工藝避開了冷料工藝中先冷卻再熔融的弊端，可以充分利用熱熔渣的顯熱實(shí)現(xiàn)能源的最合理利用，極大地降低了生產(chǎn)成本，相比于其他高爐熱熔渣制棉工藝，經(jīng)過優(yōu)化調(diào)質(zhì)可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)巖（礦）棉產(chǎn)品，達(dá)到《建筑外墻保溫用巖棉制品》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在巖（礦）棉生產(chǎn)線設(shè)備方面也進(jìn)行了一系列的改進(jìn)和創(chuàng)新，并研發(fā)了巖（礦）棉自動(dòng)生產(chǎn)線電控系統(tǒng)，通過物聯(lián)終端的網(wǎng)口通功能將可編程序控制器（PLC）和上位機(jī)電腦置于同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程下載和數(shù)據(jù)采集功能。通過串口通軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的遠(yuǎn)程控制、故障診斷、遠(yuǎn)程故障排除等遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)維，使設(shè)備更加高效，產(chǎn)品更加穩(wěn)定，企業(yè)具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本項(xiàng)目所建成的鐵合金熱熔渣生產(chǎn)巖（礦）棉工藝主要由調(diào)質(zhì)電爐、離心機(jī)、集棉機(jī)、集粒機(jī)、擺錘、成型機(jī)、固化爐、切割機(jī)及產(chǎn)品包裝等設(shè)備組成。目前國(guó)內(nèi)在使用鐵合金熱渣成棉的熱渣類型主要為硅錳合金熱渣和鎳鐵合金熱渣。轉(zhuǎn)運(yùn)方式主要是汽車運(yùn)輸、電瓶車運(yùn)輸和火車運(yùn)輸。在生產(chǎn)中對(duì)每一批次（2-3 個(gè)月內(nèi)冶煉原料和工藝保持不變）的鐵合金熱熔渣預(yù)先進(jìn)行物理化學(xué)基本特性分析，即時(shí)優(yōu)化調(diào)質(zhì)料配比。調(diào)質(zhì)電爐的主要作用是儲(chǔ)存熔融態(tài)鐵合金渣，保證流股的穩(wěn)定性和均勻性，鐵合金熱熔渣流入調(diào)質(zhì)電爐，依托最優(yōu)調(diào)質(zhì)配比進(jìn)行調(diào)質(zhì)并均質(zhì)化（電弧均化與底部氮?dú)鈬姌尵{(diào)整其修正酸度系數(shù)，在熱均勻性和化學(xué)均勻性上使熔體達(dá)到成纖標(biāo)準(zhǔn)。2、核心裝備技術(shù)的設(shè)計(jì)（一）調(diào)質(zhì)電爐核心設(shè)計(jì)：1、調(diào)質(zhì)電爐為直接加熱式三相交流電弧爐，電弧發(fā)生在專用電極棒和液態(tài)熱熔渣之間，熱熔渣和調(diào)質(zhì)料直接受到電弧熱加熱并進(jìn)行均化。除了電弧均化，為了加強(qiáng)熱熔渣與調(diào)質(zhì)料的調(diào)質(zhì)反應(yīng)過程，使最終熱熔渣溫度和成分均勻，在電弧爐爐底部加裝氮?dú)鈬姌尅?、爐體設(shè)有一個(gè)密閉接渣口，通過密閉溜槽使熱渣緩慢流入爐體內(nèi)，接渣時(shí)需手動(dòng)打開進(jìn)渣口門。3、爐體一側(cè)出渣口設(shè)一個(gè)手動(dòng)水冷銅出渣門用來控制流量的大小，另一側(cè)設(shè)一個(gè)出鐵口，用來放出爐底沉淀殘鐵。4、特殊配制的耐材。5、電爐變壓器為電弧爐專用變壓器，采用有載電動(dòng)調(diào)壓，低壓二次側(cè)采用銅排頂出線，外封口。變壓器油水冷卻器采用強(qiáng)油循環(huán)水冷卻器。6、電極升降自動(dòng)控制系統(tǒng)由西門子S7-200型PLC來完成。將三相電弧電壓、電流信號(hào)通過信號(hào)轉(zhuǎn)換電路變成 0-5V 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入 PLC 模擬量輸入模塊，PLC根據(jù)采集的電流、電壓信號(hào)、變壓器檔位及給定值等信號(hào)，按照功率控制的原理進(jìn)行運(yùn)算處理及邏輯判斷后，將結(jié)果通過 PLC 模擬量輸出模塊控制液壓系統(tǒng)電極升降閥（派克比例閥 3 用 1 備），對(duì)電極升降進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)一路出現(xiàn)故障時(shí)可以手動(dòng)切換，從而控制輸入到爐內(nèi)的電弧功率，以滿足冶煉工藝的要求。在自動(dòng)控制過程中，隨時(shí)可通過按鍵來增加或減少給定信號(hào)，在運(yùn)行過程中，隨時(shí)可以手動(dòng)控制電極升降。（二）離心機(jī)核心設(shè)計(jì)：熱渣用離心機(jī)不同于冷料用離心機(jī)，為更好使用各種類型的熱渣，經(jīng)過幾年的理論與實(shí)踐生產(chǎn)，設(shè)計(jì)并制作出專用的熱渣離心機(jī)：（1）主軸采用多級(jí)彈性支撐，減震效果好，支撐強(qiáng)度大，長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性好，大大提高了軸承的使用壽命，比傳統(tǒng)離心機(jī)的軸承使用壽命提高 30-40%。（2）不同的坐標(biāo)位置，使成纖率提高 5-10%。（3）離心輥頭采用 316L 多層堆焊，輥頭使用壽命延長(zhǎng) 72-120 小時(shí)。（4）可調(diào)膠環(huán)，分別計(jì)量控制精確供膠，中心噴膠與外圍噴膠相結(jié)合，使噴膠更均勻，節(jié)膠、高質(zhì)，有效減少花棉的出現(xiàn)。（5）整體風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)有區(qū)別的導(dǎo)流片設(shè)計(jì)。（6）輥頭采用開式或閉式冷卻方式，軸承采用壓縮空氣油氣霧化技術(shù)，既可對(duì)軸承充分潤(rùn)滑，又對(duì)軸承起冷卻作用，從而大大提高了主軸軸承的使用壽命。（三）鼓式集棉機(jī)核心設(shè)計(jì)：（1）集棉機(jī)采用轉(zhuǎn)鼓式，直徑 5 米，總寬度 2.8 米，網(wǎng)板有效寬度 2.4 米，線速度可達(dá) 100 米/分鐘，從而保證了一次棉在網(wǎng)板上分布得更薄更均勻（小于350g/㎡）從而保證了制棉的質(zhì)量。（2）由于轉(zhuǎn)鼓的兩端支撐在大型回轉(zhuǎn)支撐上，并有良好的潤(rùn)滑，故其使用壽命非常長(zhǎng)（幾年至十幾年），大大減少了設(shè)備的維修量。（3）網(wǎng)板采用長(zhǎng)條孔結(jié)構(gòu)，通透率大于 48%，從而減少了負(fù)壓風(fēng)機(jī)的功率消耗，增加了成纖率。（4）集棉機(jī)內(nèi)配備刮板機(jī)、螺旋輸送機(jī)、高壓水清洗裝置，保證了集棉機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。（四）擺錘的核心設(shè)計(jì)：擺錘目前主要分弧擺和平擺。國(guó)內(nèi)巖（礦）棉廠基本上都是弧擺，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單維修方便，缺點(diǎn)是巖棉板容重不均勻；國(guó)外巖棉廠有的采用平擺，優(yōu)點(diǎn)是巖棉板容重均勻性一致，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜維護(hù)麻煩。我們特殊設(shè)計(jì)的擺錘形式為似平擺，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單維修同樣簡(jiǎn)單方便，巖棉板容重均勻性基本達(dá)到 95%以上，而弧擺形式的容重均勻性為 80-85%。（五）固化爐核心設(shè)計(jì)：固化爐接受加壓機(jī)輸送過來的棉氈經(jīng)固化爐上下網(wǎng)版輸送、加壓、烘干，使棉氈里的粘結(jié)劑在運(yùn)行過程中連續(xù)固化，以形成一定厚度、容重的巖棉板。固化爐上下網(wǎng)板為單獨(dú)驅(qū)動(dòng)同步運(yùn)行。固化爐內(nèi)分為四個(gè)加熱區(qū)，外配 4 臺(tái)熱風(fēng)爐由天然氣燃燒機(jī)產(chǎn)生熱風(fēng)循環(huán)加熱，并將熔化系統(tǒng)的低溫?fù)Q熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)送至熱風(fēng)爐以降低天然氣的消耗量，使產(chǎn)品固化能耗降低、效率提高。固化爐烘烤需要天然氣和煤氣，而許多熱渣廠家有高爐煤氣或礦熱爐煤氣，所以熱渣制棉生產(chǎn)比冷料工藝生產(chǎn)可節(jié)省此天然氣費(fèi)用，大幅降低了生產(chǎn)成本。（六）冷卻、切割系統(tǒng)核心設(shè)計(jì)：冷卻切割系統(tǒng)主要由五部分組成：冷卻、縱切、廢邊回收、切條、橫切。縱切：三套刀具，可隨時(shí)升降。碎邊機(jī)：獨(dú)立碎邊，配備碎邊回收風(fēng)機(jī)，安全可靠。切條機(jī)：一用一備共 2 套，可隨時(shí)升降切換使用。橫切：由于生產(chǎn)線是連續(xù)不停的運(yùn)行，但產(chǎn)品要求定長(zhǎng)切割，因此橫切（飛鋸）必須與生產(chǎn)線同步。我們采用多臺(tái)伺服電機(jī)，配以運(yùn)動(dòng)控制器，使橫切動(dòng)作運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)跟蹤整個(gè)生產(chǎn)線的速度，即使在切割過程中也可以做到，從而保證了切割精度在+2.5mm 以內(nèi)。(七)智能云平臺(tái)系統(tǒng)是我們研發(fā)的巖（礦）棉自動(dòng)生產(chǎn)線電控系統(tǒng)，由中央控制、加配料、富氧、溫控、成纖、集布棉、打褶打壓、固化、切割、制膠等 10 大電控系統(tǒng)組成，它完成巖（礦）棉從原料熔化開始，到切割成成品為止的全部生產(chǎn)過程控制。各子控制系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，采用“主站-從站”結(jié)構(gòu)，分散集中控制（DCS）,主站采用了西門子公司生產(chǎn)的 S7-1500 系列可編程序控制器（PLC），從站采用了西門子公司生產(chǎn)的S7-200 Smart系列可編程序控制器（PLC），系統(tǒng)各部分的聯(lián)系，僅用一根 TCP/IP 總線，方便地組成工業(yè)以太網(wǎng)，并配以計(jì)算機(jī)和西門子專用界面軟件 WinCC，可圖文并茂的設(shè)定、顯示、傳送、查詢和打印各從站的數(shù)據(jù)。通過在設(shè)備的中央控制系統(tǒng)配套天啟物聯(lián)終端云 BOX TN-605 以及高速的 4G運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)連接。通過物聯(lián)終端的網(wǎng)口通功能將PLC 和上位機(jī)電腦置于同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程下載和數(shù)據(jù)采集功能。通過串口通軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制功能。遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)通過網(wǎng)口通、串口通軟件可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全方位監(jiān)控云服務(wù)。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程啟停控制、設(shè)備報(bào)警通知、設(shè)備地圖管理、微信端監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)實(shí)時(shí)查詢?cè)O(shè)備最新狀態(tài)、設(shè)備參數(shù)和變量的實(shí)時(shí)變化，了解設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)和變量的變化趨勢(shì)，并獲得針對(duì)這些變化趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)分析等。另外運(yùn)維平臺(tái)的數(shù)據(jù)歸檔服務(wù)功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶設(shè)備數(shù)據(jù)的定期分類歸檔。用戶根據(jù)平臺(tái)采集歸檔的海量數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，定義出觸發(fā)器條件。另外，平臺(tái)在云端提供了一個(gè)強(qiáng)大的計(jì)算引擎，可以實(shí)時(shí)計(jì)算設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)、變量和參數(shù)是否符合觸發(fā)條件，同時(shí)對(duì)符合觸發(fā)條件的情況觸發(fā)事件報(bào)警。這一功能使得產(chǎn)品生產(chǎn)處于實(shí)時(shí)預(yù)警、可查可控的狀態(tài)，對(duì)于提高巖（礦）棉生產(chǎn)率和合格率效果明顯。(八) 熔體流量自動(dòng)控制系統(tǒng)雖然電爐上已安排液壓（或電動(dòng)）水冷閘板閥用于控制流股的穩(wěn)定性，但由于需定期加入熔渣，電爐液面還有一定的波動(dòng)，從而造成流股的不穩(wěn)定性。另外，液位高度變化、組成成分的波動(dòng)，都會(huì)對(duì)熔體粘度發(fā)生影響，造成流股波動(dòng)，無法保證制品的穩(wěn)定性。我們開發(fā)了熔體流量自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用安裝在成型機(jī)下面的自動(dòng)稱重系統(tǒng)來捕捉流股的變化。通過 PLC 控制系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)程序運(yùn)算，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的速度進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)，從而保證產(chǎn)品容重的波動(dòng)在極小的范圍內(nèi)，容重控制在±5%以內(nèi)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)容重范圍在±10%），保證了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。3、典型鐵合金熱熔渣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)巖（礦）棉調(diào)質(zhì)技術(shù)研究大量研究利用硅錳、鎳鐵等典型鐵合金廢渣為原料，將熔體采用高速離心噴吹等工藝制成的絲狀無機(jī)纖維，制成礦棉。這種礦棉與目前廣泛應(yīng)用的巖棉相比，在酸度系數(shù)、耐水性、耐火性、耐腐蝕性以及纖維長(zhǎng)度等方面還有很大差距，礦棉的性能還不能滿足建筑外墻用保溫材料的標(biāo)準(zhǔn)要求。由于礦棉原料成份與巖棉原料不同，通常對(duì)熱熔渣進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，添加硅石等調(diào)質(zhì)劑，嘗試的效果不十分理想。在高溫?zé)崛墼{(diào)質(zhì)過程存在熔渣難與調(diào)質(zhì)劑混合，并產(chǎn)生降溫造成熔渣黏度高，難以達(dá)到硅酸鹽體系的成絲要求，嚴(yán)重影響了礦棉生產(chǎn)和成絲質(zhì)量，制約了鐵合金渣的利用，造成了鐵合金生產(chǎn)的環(huán)保壓力。我們針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，創(chuàng)新研發(fā)了一種能快速形成硅酸鹽系的調(diào)質(zhì)方法：以新的修正酸度系數(shù) Mk*=1.6 為標(biāo)準(zhǔn)，這樣最終的酸度系數(shù) Mk 在1.7-1.9 之間。將鐵合金熱熔渣澆入調(diào)質(zhì)爐，電極加熱（電弧均化）產(chǎn)生一定的流動(dòng)性，爐底部噴槍噴入氮?dú)猓龠M(jìn)與加入的調(diào)質(zhì)料（熱料或小球狀冷料或粉料）充分混合，保證了快速形成硅酸鹽體系，并通過調(diào)質(zhì)電爐升溫保溫再均化等，得到熔體溫度合適、黏度適宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解決了熔渣難與調(diào)質(zhì)料混合并產(chǎn)生降溫的問題，達(dá)到了高質(zhì)量礦棉的性能標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦產(chǎn)資源的節(jié)約以及鐵合金廢渣更好的利用。利用鐵合金渣生產(chǎn)礦棉的調(diào)質(zhì)方法，調(diào)制出的熔渣流體的修正酸度系數(shù) Mk*為 1.5-1.6，溫度 1360-1460°C，黏度 14-6 Pa·s。將調(diào)質(zhì)好的熔體通過離心噴吹制成巖（礦）棉，其巖（礦）棉纖維可達(dá)到《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》GB/T11835-2007，巖（礦）棉板可達(dá)到《建筑外墻外保溫用巖棉制品》GB/T25975-2010 性能要求。通過大量實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：用高硅低鋁高鈣調(diào)質(zhì)料對(duì)硅錳渣進(jìn)行調(diào)質(zhì)最為適宜，用高硅高鋁低鈣調(diào)質(zhì)料對(duì)鎳鐵渣進(jìn)行調(diào)質(zhì)最為適宜。