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電力變壓器是電網能量傳輸的樞紐和核心，其安全運行是保障電網安全 的第一道防御系統。本項目針對電力變壓器運行安全持續開展變壓器智能化關 鍵技術反應用研究： （1） 深入研究并揭示了電力變壓器運行故障機理及特征，創新性地提出了 新的電力變壓器故障智能檢測及診斷方法，形成了電力變壓器智能化系統架構, 發明了變壓器智能化系統核心的一體化智能監測技術及分布式診斷方法，研 發出感知運行狀態信息的變壓器傳感網絡，解決了變壓器信息感知、數據傳輸、 信號處理、故障診斷等硬件的一體化設計技術難題。 （2） 提出了變壓器多種信息智能感知新方法，研制了局部放電超高頻信號、 油中溶解氣體、繞組暫態電壓與套管絕緣參數等多種狀態參數的無線智能傳感 器。發明了變壓器冷卻與濾油系統的在線智能控制技術。 （3） 提出了提高變壓器狀態信息可信度的方法，開發了融合狀態信息、統 計數據和老化程度等多源信息的電力變壓器健康指數綜合評估系統，如電氣設 備狀態在線監測與故障診斷分析系統、電氣設備絕緣綜合在線監測系統、電 力設備智能綜合處理裝置等，解決了多源信息無法進行關聯分析和融合評估的 技術難題，提高了運行變壓器狀態準確評估的可靠性、有效性及實用性。市場及經濟效益分析：本項目研發的智能變壓器監測參量全面，同時具有冷卻系統、在線濾油 系統智能控制和負荷調度輔助決策功能，系統維護工作量小。同類技術對比 結果如表4所示。相關統計表明：中國境內已安裝110 kV及以上電壓等級變 壓器近5萬臺套，市場需求巨大。團隊介紹： 自2003年至2017年，重慶大學采用“應用基礎研究與工程技術攻關" 相結合的研究方法，針對變壓器智能化面臨的監測傳感器不具智能化處理能 力和一體化水平低、缺乏融合多源信息的狀態評估統一建模方法、變壓器狀 態評估無法支撐變壓器運行控制等三方面復雜科學技術難題、尚不存在穩定 可靠的智能化變壓器的現狀，經過13年的研究，實現了變壓器智能化4項 關鍵技術的突破，研制了智能化變壓器及其狀態監測裝置與故障診斷系統。 團隊由教授、副教授、高級工程師、工程師、講師等構成，年齡結構合理，具 有較強的創新能力及成果轉換能力，發展潛力較大。

本項目是用 28 納米 FPGA 器件實現了一枚《萬兆網絡多核處理器》SOC 芯 片。該芯片目標客戶是路由器、交換機、防火墻網絡設備整機廠商和網絡技術 科研、監管機構。該芯片用于拓展網絡帶寬到 10Gbps，支持 Open Flow 協議， 兼容 IPV4/IPV6 協議，是 SDN 控制器的基礎載體，NFV 的運行平臺。該芯片是 互聯網產業的核心器件、重要的戰略物資，國內空白，國家急需。該項目的產 業化包含 SOC 芯片推廣，FPGA→ASIC 轉化、網絡設備整機生產 3 部分。適合 創辦的企業為 Fabless 模式集成電路芯片設計為主和網絡裝備整機生產為輔的電 43 子信息類股份制高科技企業。

本發明采取先深入研究城市污水傳統A2/O工藝等同步脫氮除磷的優缺點、重點研究反硝化脫氮除磷的新技術原理，再開發同步脫氮除磷新工藝。本發明對單泥SBR系統、雙泥SBR系統的反硝化除磷的原理與工藝進行深入研究, 以此為基礎，按反硝化除磷原理進行一體化擴大設計（7920倍）, 研發出新的工程流程和示范設備系統, 獲得成功，為城市污水的大規模處理與工程化應用奠定了基礎。從而，解決了城市污水處理領域同步脫氮除磷的關鍵性、共性技術難題。 本發明開發的同步脫氮除磷新工藝，對比當前國內外同類相關技術

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 構建以新能源為主體的新型電力系統，是實現雙碳目標、貫徹能源安全新戰略的主要舉措。為應對由新能源大規模接入電力系統所參與或引發的覆蓋次同步頻帶到高頻帶的寬泛范圍的振蕩現象，本技術主要研究適用于電力電子化電力系統的廣義穩定器技術。 現有技術的痛點問題是：1、新能源發電裝置并入電力系統后由于其多時間尺度控制，振蕩特征呈現寬頻振蕩和振蕩頻率漂移的特征；2、新能源發電裝置實際工況不確定性導致控制結構參數和工作模式多變，系統振蕩模式、振蕩頻率、阻尼特征隨之改變。

微型飛行器小體積、輕質量、高機動，能夠在狹小空間執行拍照、探測和運輸等特種任務，在國民經濟領域擁有廣泛應用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時間短的痛點問題，尤其當重量小于10克時，其飛行時間一般不超過10分鐘。這是因為目前微型飛行器的發動機驅動部件一般采用傳統的電磁電機，而電磁電機在微型化后轉速高、發熱大，能量轉化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽光作為能量來源，受限于太陽能電池的面積，很難滿足飛行需求。 為了解決上述難題，北航科研團隊從微型發動機的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅動方案，研制出了在微小尺寸下轉速低、發熱小、效率高的微型靜電電機，并首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行，在微型飛行器的發展進程中具有里程碑意義。 該飛行器主要由靜電發動機和超輕質高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優勢，首次實現了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續飛行。 靜電發動機的核心是靜電電機，它是一種依靠靜子和轉子間的庫侖力來產生連續旋轉運動的新型微型電機，具備結構簡單和無需繞組的優勢，其高電壓（千伏級）、低電流（微安級）的工作特性也使其在工作過程中發熱少且無明顯紅外特征。相比傳統電磁電機，靜電電機表現出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質量（5克以內）情況下，其能量轉化效率可達傳統電磁電機的10倍以上，產生相同升力所需功耗僅為電磁電機的1/10以內，因此即便采用小尺寸太陽能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。 電機雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級高壓電流來驅動，然而傳統高壓電源由于體積和重量過大，無法搭載在微型飛行器上。因此團隊還針對飛行應用場景，研制了千伏級超輕質高壓電源，主要包括太陽能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國斯坦福大學研發的同類技術升壓比提高了92%。 在微型靜電電機和超輕質高壓電源的助力下，本項目研發出的飛行器整機僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽能飛行器的1/10和1/600。更進一步，團隊還提出一款翼展8毫米，質量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機在飛行器進一步微型化中的巨大潛力。

https://www.shjcedu.com  上海計呈教學設備13636618907                                                                                    GCDX-02B工廠供電綜合自動化實訓系統                                       概 述 現代化工廠（特別是大型企業）供電負荷密度大，供電方式復雜，可靠性要求高，電能質量要求嚴格，還要求考慮更高的靈活性，以適應供電負荷不斷增加和供電網絡升級的需要。針對這種情況，將綜合自動化技術融入到工廠供電系統中已成為一種必然趨勢和發展方向。 “SYGDX-02工廠供電綜合自動化實訓系統”正是依據高職高專《工廠電器與供電》、《電氣設備及運行維護》、《供配電技術》、《供用電網絡繼電保護》、《配電系統自動化》和《配電網自動化技術》等課程的實訓教學要求，結合工廠供電系統的實際應用和發展而設計的綜合型實訓系統。 特 點 全面性：清楚地反映典型工廠供電系統的一次和二次部分，綜合采用多種工廠供電實際應用的電氣設備。能夠實現工廠供電系統的受電、輸送、分配、控制、保護等實踐技能訓練要求； 先進性：綜合微機繼電保護、電量計量、PLC和工控組態等微機職能檢測控制的相關技術，采用分層分布式控制方式，組建成集控制、保護、測量和信號為一體的綜合自動化實驗平臺； 實用性：系統結構清晰，運行靈活，操作可靠。 技術性能 輸入電源：三相四線 AC380V±10% 50±2%Hz； 整機容量：≤3kVA； 實訓臺采用鐵質亞光密紋噴塑，鋁質面板； RS-485和以太網兩種通訊接口；標準MODBUS通訊協議； 微機保護裝置測量元件精度：刻度誤差：不大于1%；測量電流：0.2級；母線電壓：0.2級；輸出精度：0.2級；頻率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5級；通訊分辨率：不大于1ms。 實訓系統由供配電系統主接線模擬屏、計量柜、控制柜、監控軟件等四部分構成。 實訓系統能模擬中型工廠的供配電系統，采用控制屏結構，一次主接線印于鋁面板上。由35 kV，10kV，兩個不同的電壓等級構成 ，整個系統有兩路35kV進線，其中一路正常供電，另一路作為備用，通過備自投自動切換;35kV母線出線有兩路分支，一路送其他分廠，一路經總降變降壓為10kV母線的進線電源1供本地使用；為了保證供電可靠性，另加一路電源作為10kV母線的進線電源2。進線電源1和進線電源2互為暗備用，分別給10kVⅠ段母線和10kVⅡ段母線供電，兩者也可通過備自投自動切換。為了保證一次線路供電的可靠性，配置了微機備自投，微機線路和微機變壓器保護；為了保證高壓電動機的穩定運行，配置了高壓電動機保護；為了提高用電質量，配置了無功補償裝置；為了實現自動化控制，配置了PC機和PLC控制器，實現了整個系統的“四遙”功能。 計量柜包括：三只指針式交流電壓表（精度1.0級，量程：0～500V）；三只指針式交流電流表（精度1.0級，量程：0～5A）；指針式三相有功功率表和三相無功功率表各一只；電子式有功無功組合電能表（1只）：測量電流：0.2級；母線電壓：0.2級；輸出精度：0.2級；頻率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5級；通訊分辨率：不大于1ms；三相智能采集模塊（1只）：測量精度：電流、電壓0.2％，其他電量0.5％；帶RS-485通信接口；數字式電秒表（1只）：測量范圍0.0001S-9999.9S，測量誤差≤±5×10-5×量程±1個尾數字，有連續和觸動兩種功能。適應空觸點或5V-250V正極性電信號。連續性手動復零，觸動性即可手動復零，也可隨測量信號自動復零。 控制柜包括：微機線路保護裝置（1只）；微機電動機保護裝置（1只）；微機變壓器保護裝置（1只）；無功補償裝置（1只）；微機備自投裝置（1只）。 采用32位處理器，16位AD采樣，主要元件全部采用進口器件，保證了裝置電氣設計上的高可靠性，產品通過了嚴格的型式試驗和電磁兼容測試，保證了產品在惡劣環境下的適應能力和可靠性。 針對35kV及以下主變壓器、配電系統饋線、電容器、電動機、變壓器和備自投等而設計。除了具有完善的保護功能外，還具有對設備的電氣量的測量功能及對設備的可編程控制功能，具有通訊接口，能夠通過現場總線將數據和信息傳送至上位機（監控、調度計算機），同時接受上位機的分、合閘等控制命令。 采用一體化型材機箱，安裝方便靈活，適用于固定式及混合式的柜型，也可集中組屏安裝。 具有多路開關量輸入和輸出，可根據用戶需求在標準版本上擴充開入和開出，所有的開入均為交直流兩用。 交直流兩用操作回路，自適應5～5A開關跳合閘電流；操作回路配置了防跳回路。 配置工業級寬溫型160×160點陣液晶，全中文操作菜單及事故報文顯示。 面板上顯示設備的實時信息，監視設備的運行工況，如：電流、電壓、功率，開關位置等等，并有完善的預告、告警功能。 具有故障錄波功能，可分別記錄保護啟動前、保護動作前各兩周波，保護啟動后、保護動作后各八個周波。 ★裝置具有模擬產生標準4相電壓3相電流，方便地進行各種組合輸出進行各種類型保護試驗。每相電壓可設置200V，精度:誤差＜0.01V；電流三相可輸出200A，精度:誤差＜0.01A。相位范圍: 360º，精度:誤差＜0.1º； 分辨率: 0.01º。可模擬微機測控裝置在各運行工況下采樣值，如：停運、正常、故障等工況下電參量，在各工況狀態下自動切換所設定值，配合裝置正確投切一次設備。 具有 1 個標準的 RS485 通訊接口(Modbus RTU 通訊協議)， 兩路以太網通訊（IEC60870-5-103通訊規約）。 整機靜態功耗小于10W。 高抗干擾性，通過10項電磁兼容認證（快速瞬變、靜電放電、浪涌抗干擾等）。 上位機得監控軟件，監控主機與現場智能設備采用RS485總線，Modbus-RTU協議構建底層監控網絡。主要實現以下功能：1、對供配電一次系統進行組態，實時顯示主接線的變化；2、實時采集、顯示、存儲各類電量參數；3、對采集的各種電量量可生成實時和歷史曲線和報表，以利于實驗者比較、分析實驗數據；4、監視各斷路器位置、保護動作出口狀態；能夠控制輸電線路斷路器的跳/合閘；5、根據采集的母線電量實現對電壓、無功的自動調整。 PLC采用西門子PLC主機。 實訓項目 工廠供電電氣接線圖的認知 工廠供電一次電氣接線模擬圖的認知 工廠供電二次控制回路接線及信號回路實訓 電壓和電流互感器的接線方法 工廠供電倒閘操作 工廠自動裝置實訓 備用電源自動投入裝置參數整定操作 備用電源自動投入 無功補償裝置參數整定操作 無功自動補償功能 備投投入條件測試 進線備投（明備用）及自適應 母聯備投（暗備用）及自適應 無功補償裝置認知 手動/自動功率因數補償 線路無功控制 VQC電壓無功控制 工廠高壓線路的微機繼電保護 模擬系統短路 微機線路保護裝置參數整定操作 無時限電流速斷保護 帶時限電流速斷保護 定時限過電流保護 ★方向過電流保護 過電流三相一次重合閘保護 反時限過電流保護 電流電壓連鎖保護 零序電流保護 零序電壓保護 高壓電動機的繼電保護 變頻器參數整定操作 變頻器的開環調速實訓 三相異步電動機的啟動方式 微機電動機保護裝置參數整定操作 高壓電動機的速斷保護 高壓電動機躲過啟動電流速斷保護 ★高壓電動機的負序過電流保護 高壓電動機堵轉保護 高壓電動機的反時限過流保護 高壓電動機過電壓保護 高壓電動機欠電壓保護 高壓電動機零序過電流保護 變壓器微機繼電保護 變壓器過流保護 變壓器反時限過流保護 變壓器過負荷保護 變壓器零序過流保護 變壓器零序電壓保護 變壓器低電壓保護 變壓器瓦斯、超溫等非電量保護 整體監控及綜合自動化 SCADA監控 線路故障定位、報警及切除 電能曲線分析及報表 配置清單 序號 設備名稱 型號 單位 數量 備注 1 帶燈按鈕 直徑16，長方形頭 24V紅 個 13   2 帶燈按鈕 直徑16，長方形頭 24V綠 個 13   3 按鈕開關 直徑16，圓頭 紅 點動 個 1   4 按鈕開關 直徑16，圓頭 綠 點動 個 1 　 5 指示燈 直徑16，圓頭 紅，24V 個 2 　 6 指示燈 直徑16，圓頭 黃，220V 個 1 　 7 指示燈 直徑16，圓頭 綠，220V 個 6 　 8 指示燈 直徑16，圓頭 紅，220V 個 1 　 9 按鈕開關 直徑22，帶自鎖、紅 個 4 　 10 漏電開關 DZ47LE32 16A 3P+N 個 1 　 11 空氣開關 2P 個 1 　 12 保險座 5×20 含6A保險 個 4 　 13 組合開關 LW8-10 2檔 0/1  3節 個 8 　 14 旋鈕開關 直徑16，黑色，帶自鎖 個 4 　 15 旋鈕開關 直徑22，帶自鎖、帶燈24V，紅 個 14   16 中間繼電器 透明14腳，帶燈，24V 個 100   17 交流接觸器 CJX2-0910  220V 個 13   18 電壓表 6L2 450V 個 1   19 電流表 6L2 10A 個 3   20 頻率表 6L2  100V 5A 個 1   21 功率因數表 6L2  100V 5A 個 1   22 有功功率表 6L2  100V 5A 個 1   23 無功功率表 6L2  100V 5A 個 1   24 電壓表 6L2 量程40KV 100V對應35KV 個 2   25 電壓表 6L2 量程12KV 100V對應10KV 個 2   26 電壓表 6L2 量程12KV 220V對應10KV 個 1   27 三相有功電能表 DT862 3×57.7/100V 3×1.5(6A)A 個 1   28 三相無功電能表 DX863  3×100V 3×1.5(6A)A 個 1   29 電子式三相電能表 DTS196 3×57.7/100V 3×1.5(6A)A 個 1   30 多功能智能儀表 100V 5A 開孔尺寸88×88 個 1 　 31 電秒表 417B   開孔尺寸90×45 個 1 　 32 萬能轉換開關 LW8-10 4檔 0/UAB/UBC/UAC 個 5 　 33 電流互感器 一次穿心5:5 個 57 　 34 琺瑯管電阻 50歐姆300W 個 20 　 35 觸摸屏 7吋昆侖通態 個 1 含下載線、PLC通訊線 36 無功功率補償儀 4路 個 1 　 37 PLC   套 1 含編程電纜 38 PLC擴展模塊   臺 1 　 39 三相調壓器 3KW 個 1 　 40 三相干式變壓器 3KW 個 1 　 41 變頻器 D720 0.4KW 　 1 　 42 勵磁電源 0-30V 套 1   43 三相異步電機 　 臺 1   44 三相同步發電機 　 臺 1   45 直流開關電源 DC220V  2A 個 1 　 46 微機保護 備自投、線路、電動機、變壓器微機保護 臺 各1 　 47 接線柱 安全性 個 若干 　 六、變電站監控軟件 1、概述 電力綜合自動化監控系統支持基于多種通訊方式的分布式體系結構，采用對象化的設備描述方法，系統的描述由傳統的面向遠動的數據列表方式變為層次方式，對象層次可以任意嵌套，能夠更直觀更方便地反映電力系統的構成。 采用跨平臺設計，支持多種操作系統：   采用 Mysql 為主數據庫， 按畫面管理、數據管理與在線運行的模塊設計：   2、 功能特性1） 多國語言◆ 支持多國語言顯示，中文簡體、 中文繁體與英文◆ 支持多國語言動態切換， 多數模塊在切換語言后無須重啟軟件即可生效2） 語音報警◆ 支持媒體文件提示◆ 支持 TTS 文字轉語音， 支持事件提示與五防操作提示3） 圖元展示◆ 支持多種顯示方式，餅狀圖、 柱狀圖、 儀表盤、 溫度計、 圖片與動畫等◆ 支持一鍵將圖元數據推送顯示到曲線◆ 支持所有類型圖元實現操作屬性配置◆ 支持顯示公式計算值◆ 支持智能關聯，數據庫增加刪除數據后不影響已關聯圖元◆ 支持通過設備管理顯示所有設備所有數據4） 曲線展示◆ 支持顯示實時曲線，顯示時段范圍 5 分鐘到 60 分鐘可選◆ 支持顯示歷史曲線，顯示數據類型日月年最大最小平均值累計值等統計類可選◆ 支持顯示大量數據，支持同一數據多個不同時段值同時對比顯示◆ 支持將歷史曲線所顯示的數據導出到 excel 中◆ 支持曲線坐標范圍根據數據數值自適應 ◆ 支持用戶新增與編輯收藏曲線， 支持一鍵顯示用戶收藏曲線5）報表展示◆ 支持根據數據生成報表和通過圖元自定義報表◆ 支持將報表數據導出到 excel 中◆ 支持將報表數據顯示到曲線6） 事件查詢◆ 支持按設備查詢事件◆ 支持用關鍵字搜索事件◆ 支持以事件類型檢索事件◆ 支持將事件導出到 excel 中◆ 支持事件逐條確認與全部確認◆ 支持事件標注高亮顯示7） 五防閉鎖◆ 支持自定義五防邏輯，支持遙信遙測及公式作為邏輯閉鎖條件◆ 支持多種運行模式，支持禁用五防閉鎖或嚴格五防閉鎖◆ 支持五防開票與預演◆ 支持五防操作語音提示8） 定值操作◆ 支持定值的讀取與修改◆ 支持壓板讀取與修改◆ 支持運行區號的讀取與修改9） 設備接入◆ 支持多種協議接入，南自 103、 標準 104、 自定義 Modbus、 GPS 對時規約等◆ 支持自定義 Modbus 的配置◆ 支持通過公式實現遙信合并與遙測數據統計◆ 采用規約系數與變比分離設計◆ 支持導入南思監控系統格式設備模板◆ 支持與系統剪切板多行復制粘貼交互10） 數據轉發◆ 支持多種轉發協議◆ 支持轉發協議遙控遙調   3、運行圖例 1） 畫面管理  2）數據管理  3）在線運行主接線圖   4）餅圖與棒圖      5）歷史曲線與實時曲線  6）儀表盤與年報  7）日報與月報   8）設備管理實時數據   9）設備管理實時曲線    10）設備管理歷史曲線      11）設備管理運行日志   12）日志查詢        15）運行日志窗口  16） 保護告警窗口   17）五防操作窗口   18）五防邏輯編程   

（一）項目背景 空天地一體化信息網絡是“科技創新 2030 重大項目”，它將融合多個獨立低軌道衛星星座與地面網絡，構成綜合互聯網，提供全球移動通信與互聯網業務。其重要特征在于為天基、空基、海基、偏遠地域用戶提供通信與算力服務，為地面移動通信系統及互聯網提供承載服務，為森林、江河、路軌、電力傳輸的安全運維提供物聯網服務。路由器是空天地一體化信息網絡的關鍵部件，為網絡資源的高效調度、業務的精準部署提供支撐。 面臨的挑戰之一是：高資源利用率與高服務質量之間的矛盾。作為網絡基礎設施，該網絡須提供與地面網絡相比擬的服務質量，讓天基、空基、海基、偏遠地域用戶愿意使用，提升網絡用戶量。同時，網絡的資源利用率高，降低網絡的建造與運維成本，支持網絡的自我發展。空天地一體化信息網絡與地面網絡差異較大，直接應用地面網絡路由技術，網絡的資源 -15- 利用率與 QoS 保障水平均會下降，基于此，提出了空天地一體化網絡時間確定網絡路由器解決方案，旨在解決高資源利用率與高服務質量之間的矛盾，在大規模動態網絡中保障業務時延，該方案亦適用于斷續連通網絡，且與 Ipv6 網絡兼容。該技術為大規模時間確定網絡的構建提供理論與技術支撐。 （二）項目簡介 面向空天地一體化網絡，針對傳統路由技術難以兼顧高資源利用率與高服務質量的問題，探索其背后的科學問題，提出了空天地一體化網絡時間確定網絡路由器解決方案，研制了星載路由器原理樣機。主要部件及性能如下所述。  1）提出具有時間屬性的路由算法。在網絡表征中引入了時間屬性，設計了具有時間屬性的路由算法，解決了傳統路由算法缺乏時間屬性，易造成網絡擁塞和分組丟失，時間確定性難保障；  2）提出了基于傳輸資源與存儲資源關聯調度方法，適應業務隨機性與衛星網絡拓撲的時變性出提出了表征網絡時變特征； 3）設計了自適應拓撲發現與維護機制，能以較低負荷維護網絡時變拓撲信息； 4）提出了低負荷的移動管理機制，避免衛星移動引入的大量移動管理負荷，保障了服務時延； 5）提出了基于時間屬性的數據面轉發方法，保障敏感業務傳輸的同時，提升了網絡資源利用率； 6）提出 DTN 網絡與 IP 網絡兼容方案，支持斷續連通網絡路由構建與分組的托管傳輸； 7）研制了時間確定網絡路由器原理樣機，支持相關算法與協議的在線驗證； 8）開發了大規模空天地一體化網絡鏈路模擬系統，在線模擬網絡時變鏈路，支持路由器、路由協議在規模化的網絡環境中驗證。 （三）關鍵技術 時變網絡多維資源的圖模型表征與多維資源聯合調度技術。課題組拓展了時變圖理論，解決了傳輸資源與存儲資源的關聯調度問題，提升了傳輸資源利用率；設計了基于時間屬性的路由算法，在時變的天地一體化網絡中，構建了具有時間屬性的端到端路徑，解決了傳統路由技術難以保障端到端時延的問題。

（一）項目背景 空天地一體化信息網絡是“科技創新 2030 重大項目”，它 將融合多個獨立低軌道衛星星座與地面網絡，構成綜合互聯網，提供全球移動通信與互聯網業務。其重要特征在于為天基、空基、海基、偏遠地域用戶提供通信與算力服務，為地面移動通信系統及互聯網提供承載服務，為森林、江河、路軌、電力傳輸的安全運維提供物聯網服務。路由器是空天地一體化信息網絡的關鍵部件，為網絡資源的高效調度、業務的精準部署提供支撐。 面臨的挑戰之一是：高資源利用率與高服務質量之間的矛盾。作為網絡基礎設施，該網絡須提供與地面網絡相比擬的服務質量，讓天基、空基、海基、偏遠地域用戶愿意使用，提升網絡用戶量。同時，網絡的資源利用率高，降低網絡的建造與運維成本，支持網絡的自我發展。空天地一體化信息網絡與地面網絡差異較大，直接應用地面網絡路由技術，網絡的資源利用率與 QoS 保障水平均會下降，基于此，提出了空天地一體化網絡時間確定網絡路由器解決方案，旨在解決高資源利用率與高服務質量之間的矛盾，在大規模動態網絡中保障業務時延，該方案亦適用于斷續連通網絡，且與 Ipv6 網絡兼容。該技術為大規模時間確定網絡的構建提供理論與技術支撐。 （二）項目簡介 面向空天地一體化網絡，針對傳統路由技術難以兼顧高資源利用率與高服務質量的問題，探索其背后的科學問題，提出了空天地一體化網絡時間確定網絡路由器解決方案，研制了星載路由器原理樣機。主要部件及性能如下所述。 1）提出具有時間屬性的路由算法。在網絡表征中引入了時間屬性，設計了具有時間屬性的路由算法，解決了傳統路由算法缺乏時間屬性，易造成網絡擁塞和分組丟失，時間確定性難保障； 2）提出了基于傳輸資源與存儲資源關聯調度方法，適應業務隨機性與衛星網絡拓撲的時變性出提出了表征網絡時變特征； 3）設計了自適應拓撲發現與維護機制，能以較低負荷維護網絡時變拓撲信息； 4）提出了低負荷的移動管理機制，避免衛星移動引入的大量移動管理負荷，保障了服務時延； 5）提出了基于時間屬性的數據面轉發方法，保障敏感業務傳輸的同時，提升了網絡資源利用率； 6）提出 DTN 網絡與 IP 網絡兼容方案，支持斷續連通網絡路由構建與分組的托管傳輸； 7）研制了時間確定網絡路由器原理樣機，支持相關算法與協議的在線驗證； 8）開發了大規模空天地一體化網絡鏈路模擬系統，在線模擬網絡時變鏈路，支持路由器、路由協議在規模化的網絡環境中驗證。 路由器、鏈路模擬器及路由協議驗證界面 （三）關鍵技術 時變網絡多維資源的圖模型表征與多維資源聯合調度技術。課題組拓展了時變圖理論，解決了傳輸資源與存儲資源的關聯調度問題，提升了傳輸資源利用率；設計了基于時間屬性的路由算法，在時變的天地一體化網絡中，構建了具有時間屬性的端到端路徑，解決了傳統路由技術難以保障端到端時延的問題。

規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。 測量范圍：0～100%，分辨率：0.1% 配置清單10套(教師1套，學生9套，6人/組，54人) 序號 名稱 規格與性能要求 單位 數量 一基礎設備 1 教師演示臺 1、規格：2400mm×700mm×900mm、 張 1 2 學生實驗臺 1、六邊形，桌面配電 張 9 3 學生凳 與學生實驗臺配套 個 54 4 計算機 PC電腦 臺 10 二、實驗儀器 1 數字化實驗考試系統 中學化學實驗操作考試系統與數字化實驗系統配套。系統基于C/S結構，適用于WinXP、Win2000、Win7等操作系統,分為數據庫服務器端、教師管理端和學生考試端。系統主要包括考生信息管理、教師信息管理、試題資源管理 套 1 2 傳感器藍牙模塊 可插入任何傳感器模塊,將測量數據通過藍牙傳入計算機，實現實時無線實驗。 套 10 3 數據采集器 數據采集器與計算機之間、數據采集器與傳感器之間均采用USB接口，四通道傳感器接口，即插即用。 套 10 4 分析處理軟件 1．自動生成實驗報告，方便學生編輯和提交實驗報告，包括實驗數據和圖像等。 套 1 2．實驗數據和圖像分別可以保存，自動生成實驗課件，支持課件的回放。 3．圖像點對應數據點可以實現閃動，便于觀察。 4．可同時保存在同一次實驗過程中因改變不同實驗條件而產生的多張數據表格和多個實驗圖象，便于比較。 5．軟件分為專用軟件和通用軟件，專用軟件操作簡捷，重點突出，直觀性強，通用軟件功能強大，適合探究式學習，支持教師和學生自主搭建實驗，鼓勵學生動手實踐，支持多傳感器組合實驗。? 6．多種形式實驗結果——窗口可切換為數字、指針和波形等模式顯示； 7、同一傳感器可以波形-數字、波形-儀表、波形-波形等同步組合多模顯示，大大方提高了實驗現象的觀察效果。可同時顯示接入的多種變量，也可將某一變量放大單一顯示。可對任一接入的變量實現數據、表格、圖像的并行或單一顯示。 8、任何一種傳感器可自動在組合圖線和計算表格中生成變量，方便數據的采集、導入以及其他處理。 ９、數據記錄：數據以自動記錄、點擊記錄、外部調入等方式導入表格，傳感器對應的變量在表格中自動生成。 10、可將數據導入到EXCEL表格等軟件進行其他處理，也可直接將數據保存，方便下次調用。可以在計算表格中可直接新建文檔，不必關閉軟件。 11、公式及變量：可通過運算編輯窗口將公式手動輸入或從公式庫輸入到表格并自動生成獨立的記錄單元；變量可手動輸入或自動生成，可輸入變量和恒量；可自行編輯公式保存到模板，方便下次調用。 12、數據計算： 支持常規四則運算，支持對數、指數、三角函數、反三角函數等運算。 13、坐標繪圖——可自動生成二維平面坐標系，根據實驗需要可自定義X軸和Y軸變量，可在標系中繪出變量-時間、變量-變量等實驗圖像，亦可在同一坐標系內重復繪制多組實驗圖像以方便比較。 14、圖線處理——基本功能：圖像可整體放大、縮小，也可單軸拉伸、壓縮、平移，可選擇單一圖線進行綜合處理，任何一條圖線均可被鎖定-解鎖、隱藏-顯示，實驗數據可單點顯示，也可圖線顯示，也可圖線-單點組合顯示，也可以腳標方式實時顯示數據點坐標值。可對圖像以X軸鏡像顯示，也可暫態顯示，可調圖線的線型，可整體移動圖像，也可框選并直接顯示框選范圍在X軸和Y軸的截距。 15、可整體復制實驗界面道圖像編輯器、可將實驗界面直接保存為圖像。 16、對光電門的多種記錄模式實現軟件控制（硬件中內置的可實現硬件控制）。 17、可打印和保存實驗數據、實驗圖像； 18、操作功能按鈕集中在“控制面板”，為老師熟悉軟件提供方便，“控制面板”可隱藏以便放大圖像。需要時再調出。 5 電流電壓組合傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：電壓；-15V～+15V，分辨率：0.006V；?電流: -3.0A～+3.0A，分辨率：0.002 A 個 10 6 溫度傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：-25℃～125℃，分辨率：0.01℃ 個 10 7 壓強傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～700Kpa，分辨率：0.02KPa 個 10 8 濕度傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～100 RH%，分辨率：1% 個 10 9 電導率傳感器 規格：6個功能鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～30000μs/cm，分辨率：0.1μs/cm 個 10 10 PH傳感器 規格：6個功能鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～14PH，分辨率：0.01pH 個 10 11 二氧化碳傳感器 規格：6個功能鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～5000ppm，分辨率：0.11ppm 個 10 12 溶氧傳感器 規格：6個功能鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～20mg/L，分辨率：0.01 mg/L 0~20mg/l 個 10 13 氣中氧傳感器 規格：6個功能鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～100%，分辨率：0.1% 個 10 14 濁度傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0~200ntu，分辨率：0.05 ntu 個 10 15 色度傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～100%透射率，分辨率：0.1%透射率 個 10 16 二氧化硫傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：0～20ppm，分辨率：0.1ppm 個 10 17 氧還原傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：-1999mv～+1999mv, 分辨率：1mv 個 10 18 高溫傳感器 規格：6個操作鍵，內置鋰電，具有LCD顯示、數據儲存功能，能脫離計算機進行采集、顯示、記錄數據。與計算機的連接支持兩種方式:（1）通過數據采集線直接與計算機USB相連；（2）通過藍牙與計算機相連。測量范圍：-200～1000℃，分辨率：0.7℃ 個 10 19 傳感器附件 電源1個，USB連接線3根，使用指導書1本，鋁合金傳感器專用包裝箱1只? 套 10 　　南京師范大學課程資源研究所 　　公司電話：025-83204284 　　公司傳真：025-83302681轉8009 　　手機：13405879778 　　聯系人：王老師 　　網　　址：http://www.kczyyjs.com 　　QQ號碼：3352552402、2269329198 　　研究所可提供的中小學系列教育產品有： 　　專業的研發生產廠家，歡迎詳詢洽談 系列產品有：校園小型科技館、科普館、科技創新實驗室、科學探究實驗室、中學數字化探究實驗室（計算機數據采集系統）、人工智能實驗室、VR技術實驗室、創客實驗室、實驗箱、新能源與新材料科技館、生命科學科技館、現代農業科普館、消防科普科技館、幼兒園科學發現室、農業科普館、社區科普科技館、綜合實踐活動室、綜合實踐基地。