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渡眾機(jī)器人為滿足智能駕駛實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)演示需求，開(kāi)發(fā)了各種定制化智慧交通模型行駛系統(tǒng)沙盤(pán)。模型車輛搭載實(shí)車使用的各類傳感器，模擬在實(shí)際交通場(chǎng)景中車輛自動(dòng)啟停、信號(hào)燈自動(dòng)識(shí)別、障礙物識(shí)別等智能駕駛行為。自動(dòng)駕駛實(shí)訓(xùn)沙盤(pán)構(gòu)建主要分為智能路側(cè)系統(tǒng)、微縮沙盤(pán)系統(tǒng)、基于V2X的自動(dòng)駕駛?cè)糠謨?nèi)容。車路協(xié)同自動(dòng)駕駛演示沙盤(pán)為各高校提供必要的實(shí)踐環(huán)境與研發(fā)平臺(tái)，可完成當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的理論學(xué)習(xí)和工作實(shí)踐。  

一、產(chǎn)品概述       本設(shè)備以工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)為核心，將機(jī)械、氣動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制、變頻調(diào)速、編碼器技術(shù)、PLC控制技術(shù)有機(jī)地進(jìn)行整合，結(jié)構(gòu)模塊化，便于組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速傳輸線上的不同物料進(jìn)行快速的檢測(cè)、組裝。為了方便實(shí)訓(xùn)教學(xué)，系統(tǒng)進(jìn)行了專門(mén)的設(shè)計(jì)，可以完成各類機(jī)器人單項(xiàng)訓(xùn)練和綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練，可完成各類機(jī)器人單項(xiàng)訓(xùn)練和綜合性項(xiàng)目訓(xùn)練。可以進(jìn)行六軸機(jī)器人示教、定位、抓取、裝配等訓(xùn)練，        包含六自由度工業(yè)機(jī)器人、智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及一套供料、輸送、裝配、倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高速傳輸?shù)墓ぜM(jìn)行分揀、檢測(cè)、搬運(yùn)、裝配、存儲(chǔ)等操作。該平臺(tái)各組件均安裝在型材桌面上，機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制回路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)。通過(guò)此平臺(tái)可以進(jìn)行機(jī)械組裝、電氣線路設(shè)計(jì)與接線、PLC編程與調(diào)試、智能視覺(jué)流程編輯、工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試應(yīng)用等多方面訓(xùn)練，適合職業(yè)院校、技工學(xué)校自動(dòng)化類相關(guān)專業(yè)《工業(yè)機(jī)器人與控制技術(shù)》、《自動(dòng)化技術(shù)》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合自動(dòng)化技術(shù)人員進(jìn)行工程訓(xùn)練及技能比賽。二、技術(shù)性能1、輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€～220V±10% 50Hz2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對(duì)濕度≤85%（25℃）  海拔＜4000m3、裝置容量：＜1.5kVA4、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)尺寸：2200mm×1200mm×1500mm5、安全保護(hù)：具有漏電保護(hù)，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)三、設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成      該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)由ABB IRB120-3型六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、海康智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)、可編程控制器（PLC）系統(tǒng)、四工位供料單元、環(huán)形輸送單元、工件存儲(chǔ)盒供料單元、工件組裝單元、倉(cāng)庫(kù)單元、廢品回收桶、各類工件、型材實(shí)訓(xùn)桌、型材電腦桌等組成。 1、工業(yè)機(jī)器人本體： ABB IBR120/3六自由度工業(yè)機(jī)器人本體；最大負(fù)載≥3 kg； 最大臂展半徑≥580mm； 軸數(shù)：≥6軸；位置重復(fù)精度：≦0.01mm； 防護(hù)等級(jí)： ≥IP30； 軸運(yùn)動(dòng)范圍： （1）1軸：≥±165°  （2）2軸：≥±110° （3）3軸：≥+70°至 -110° （4）4軸：≥±160° （5）5軸：≥±120° （6）6軸：≥±400° 機(jī)器人本體重量：≤25kg； 最大噪音：≤70dB(A)。 2、工業(yè)機(jī)器人控制器： （1）緊湊型工業(yè)機(jī)器人控制柜，與配套的工業(yè)機(jī)器人本體配套； （2）控制硬件：多處理器系統(tǒng)大容量閃存、 UPS 備份電源（≥20S）； （3）控制軟件：軟件出廠預(yù)裝； （4）額定功率：≥3KVA(變壓器容量)； （5）電源輸入：200V/230V 50-60Hz （6）尺寸：710*449*442mm （7）重量：30kg （8）防護(hù)等級(jí)：IP20 3.FlexPendant示教器 （1）重量：1kg （2）支持：彩色觸摸屏、操縱桿，緊急停、支持慣用左/右手切換，支持U盤(pán)、熱插拔、恢復(fù)程序，支持USB儲(chǔ)存器，帶時(shí)間標(biāo)記登錄，支持遠(yuǎn)程服務(wù)。 4、海康智能視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)   主要是配合工業(yè)機(jī)器人做智能檢測(cè)工件角度缺陷及自動(dòng)對(duì)位等以及工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)使用；工業(yè)相機(jī)，要求如下：像素：≥130W像素； 分辨率：≥1280×960； 像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm； 光譜：彩色； 支持自定義AOI，降低分辨率、f≥16mm F1.4：12毫米工業(yè)鏡頭，百萬(wàn)像素相機(jī)； 配套同軸光源，光源大小≥80mm×80mm；準(zhǔn)環(huán)形光源，直徑≥70mm，照射角度≥90度，帶模擬控制器；配套同軸光源及光源控制器：發(fā)光窗口≥50mm*50mm含調(diào)光控制電源；機(jī)器視覺(jué)兼視覺(jué)開(kāi)發(fā)環(huán)境。5、西門(mén)子可編程控制器單元     配備西門(mén)子S7-1200可編程控制器，自帶以太網(wǎng)通訊模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊控制機(jī)器人、電機(jī)、氣缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，處理各單元檢測(cè)信號(hào)，管理工作流程、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù)。   6、四工位供料單元     由移動(dòng)井式料庫(kù)、推料氣缸、無(wú)桿氣缸和光電傳感器組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于將工件庫(kù)中的工件依次推出到環(huán)形輸送線。提供不同顏色的標(biāo)準(zhǔn)工件，雜色疊加等不合格工件。多工位的供料設(shè)計(jì)，使得供料方式多樣化，可以進(jìn)行單一的上料，也可以進(jìn)行不同顏色的組合上料，以及對(duì)上料速 度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)上料形式的多樣化。7、環(huán)形柔性輸送單元      包含一套交流調(diào)速系統(tǒng)，由三菱D720變頻器、三相交流電機(jī)、環(huán)形板鏈（傳送帶）、光纖傳感器等組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于傳輸工件。8、工件存儲(chǔ)盒供料單元      包含一套步進(jìn)電機(jī)推桿、DM556步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、料盒存儲(chǔ)槽等組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，當(dāng)一個(gè)工件存儲(chǔ)盒被取走會(huì)自動(dòng)退出下一個(gè)工件存儲(chǔ)盒，用于工件存儲(chǔ)盒自動(dòng)供料。9、工件組裝單元      由工件存儲(chǔ)盒托盤(pán)及型材立柱組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，用于裝配工件。工件盒內(nèi)設(shè)有4個(gè)工件槽用于放置工件，機(jī)器人可以根據(jù)不同配方按照上位機(jī)設(shè)定顏色進(jìn)行放置工件。10、倉(cāng)庫(kù)單元      由工件存儲(chǔ)盒托盤(pán)及型材立柱組成，安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌上，機(jī)器人用于放置裝配完的組件進(jìn)行堆垛，也可以通過(guò)機(jī)器人對(duì)裝配完成的組件進(jìn)行拆垛。11、廢品回收桶      安裝在型材實(shí)訓(xùn)桌左后側(cè)，用于機(jī)器人自動(dòng)放置被檢測(cè)出來(lái)的無(wú)用工件或不合格品。 四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1. 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的原理、使用和調(diào)試2. 六軸工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的原理、使用和調(diào)試3. 六軸工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)和機(jī)器視覺(jué)坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)定及相互轉(zhuǎn)換4. 工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)綜合應(yīng)用的安裝與調(diào)試5. 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)模板設(shè)置、編程與調(diào)試6. 通過(guò)示教單元手動(dòng)調(diào)試工業(yè)機(jī)器人7. 通過(guò)示教單元設(shè)置、修改各控制點(diǎn)坐標(biāo)8. 通過(guò)示教單元編寫(xiě)、修改工業(yè)機(jī)器人程序9. 機(jī)器人追蹤坐標(biāo)整定10. 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的軟件二次開(kāi)發(fā)編程  11.智能視覺(jué)圖像輸入編輯與調(diào)試12.智能視覺(jué)結(jié)果給出編輯與調(diào)試13.智能視覺(jué)顏色比對(duì)測(cè)量14.智能視覺(jué)編號(hào)比對(duì)測(cè)量15.智能視覺(jué)尺寸比對(duì)測(cè)量16.智能視覺(jué)角度測(cè)量17.智能視覺(jué)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用18.PLC程序編程與調(diào)試19.智能視覺(jué)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人綜合應(yīng)用

電力變壓器是電力系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，承擔(dān)著電能傳輸、變換等重要職能。隨著先進(jìn)傳感和信息融合技術(shù)的發(fā)展，將其應(yīng)用于電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、評(píng)估診斷與在線預(yù)警，實(shí)現(xiàn)電力變壓器的智能化是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。 本成果圍繞“基于多信息融合的電力變壓器智能化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”問(wèn)題，深入研究了變壓器關(guān)鍵狀態(tài)劣化故障的發(fā)生機(jī)理與特征信號(hào)的傳播規(guī)律，發(fā)明了適用于電力變壓器狀態(tài)信息探測(cè)的多種新型傳感裝置，研制了變壓器狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)智能組件（IED）、變壓器冷卻智能控制單元及充氮滅火等裝置，開(kāi)發(fā)了集智能監(jiān)測(cè)與傳輸、智能評(píng)估與診斷、智能決策與調(diào)控的變壓器智能化監(jiān)控系統(tǒng)，并進(jìn)行了推廣應(yīng)用。 授權(quán)發(fā)明專利11項(xiàng)，實(shí)用新型15項(xiàng)；發(fā)表SCI/EI論文35篇；本項(xiàng)目可有效實(shí)現(xiàn)電力變壓器的智能化監(jiān)控，提高變壓器面對(duì)未來(lái)智能電網(wǎng)復(fù)雜工況的應(yīng)對(duì)能力，支撐河北省輸變電裝備產(chǎn)品升級(jí)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展；獲2016年河北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

發(fā)電設(shè)備維修是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，然而缺少適用的維修模式、先進(jìn)的運(yùn)行與維修智能決策系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)化維修管理系統(tǒng)等作為技術(shù)支撐。本項(xiàng)目的主要內(nèi)容及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下： 　　（1）基于SRCM的發(fā)電設(shè)備狀態(tài)維修管理模式及工作程序：確立了基于SRCM和以工單為主線的維修管理模式，制訂了狀態(tài)維修的工作程序及其具體內(nèi)容。 　　（2）生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息的遠(yuǎn)程連接、智能查詢和有效共享。 　　（3）發(fā)電設(shè)備狀態(tài)維修理論與技術(shù)體系：確立了功能位置碼與系統(tǒng)碼相結(jié)合的設(shè)備編碼方案；建立了基于蒙特卡羅模擬的設(shè)備重要度分析模型和維修方式?jīng)Q策規(guī)則；給出了狀態(tài)劃分規(guī)則和狀態(tài)閾值確定方法，建立了基于模糊理論和變權(quán)方法的狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型以及基于灰色理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)綜合預(yù)測(cè)模型；建立了主設(shè)備定期維修的間隔優(yōu)化模型，以及輔助設(shè)備定期檢查、定期更換、隱患檢查的間隔優(yōu)化和狀態(tài)維修閾值模型；建立了基于RCM定量分析的維修優(yōu)化模型；建立了復(fù)雜可修復(fù)系統(tǒng)的短期維修決策和評(píng)價(jià)模型。 　　（4）發(fā)電設(shè)備運(yùn)行與維修智能決策系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)化維修管理系統(tǒng)：建立了SRCM分析平臺(tái)和維修知識(shí)庫(kù)，可進(jìn)行故障模式影響、故障樹(shù)、故障風(fēng)險(xiǎn)及可靠性分析；建立了狀態(tài)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)綜合狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)；建立了維修決策及評(píng)價(jià)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)維修的智能決策及優(yōu)化；建立了缺陷管理平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)缺陷處理自動(dòng)化；建立了備件存儲(chǔ)優(yōu)化及管理平臺(tái)，可節(jié)省備件的購(gòu)買(mǎi)和存儲(chǔ)費(fèi)用；建立了維修過(guò)程管理平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)維修計(jì)劃的全程管理。 　　本項(xiàng)目完善和豐富了設(shè)備維修理論與技術(shù)體系，可促進(jìn)發(fā)電設(shè)備維修技術(shù)的進(jìn)步；為發(fā)電設(shè)備狀態(tài)維修的實(shí)施提供了先進(jìn)的技術(shù)支持系統(tǒng)和高效的管理平臺(tái)，可以優(yōu)化定期維修間隔，減少維修時(shí)間，降低維修費(fèi)用和維修風(fēng)險(xiǎn)；提高設(shè)備的可靠性和可用率，改善機(jī)組的運(yùn)行性能，增強(qiáng)發(fā)電能力。

發(fā)電設(shè)備維修是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，然而缺少適用的維修模式、先進(jìn)的運(yùn)行與維修智能決策系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)化維修管理系統(tǒng)等作為技術(shù)支撐。本項(xiàng)目的主要內(nèi)容及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下： （1）基于SRCM的發(fā)電設(shè)備狀態(tài)維修管理模式及工作程序：確立了基于SRCM和以工單為主線的維修管理模式，制訂了狀態(tài)維修的工作程序及其具體內(nèi)容。 （2）生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息的遠(yuǎn)程連接、智能查詢和有效共享。 （3）發(fā)電設(shè)備狀態(tài)維修理論與技術(shù)體系：確立了功能位置碼與系統(tǒng)碼相結(jié)合的設(shè)備編碼方案；建立了基于蒙特卡羅模擬的設(shè)備重要度分析模型和維修方式?jīng)Q策規(guī)則；給出了狀態(tài)劃分規(guī)則和狀態(tài)閾值確定方法，建立了基于模糊理論和變權(quán)方法的狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型以及基于灰色理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)綜合預(yù)測(cè)模型；建立了主設(shè)備定期維修的間隔優(yōu)化模型，以及輔助設(shè)備定期檢查、定期更換、隱患檢查的間隔優(yōu)化和狀態(tài)維修閾值模型；建立了基于RCM定量分析的維修優(yōu)化模型；建立了復(fù)雜可修復(fù)系統(tǒng)的短期維修決策和評(píng)價(jià)模型。 （4）發(fā)電設(shè)備運(yùn)行與維修智能決策系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)化維修管理系統(tǒng)：建立了SRCM分析平臺(tái)和維修知識(shí)庫(kù)，可進(jìn)行故障模式影響、故障樹(shù)、故障風(fēng)險(xiǎn)及可靠性分析；建立了狀態(tài)評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)綜合狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)；建立了維修決策及評(píng)價(jià)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)維修的智能決策及優(yōu)化；建立了缺陷管理平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)缺陷處理自動(dòng)化；建立了備件存儲(chǔ)優(yōu)化及管理平臺(tái)，可節(jié)省備件的購(gòu)買(mǎi)和存儲(chǔ)費(fèi)用；建立了維修過(guò)程管理平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)維修計(jì)劃的全程管理。 本項(xiàng)目完善和豐富了設(shè)備維修理論與技術(shù)體系，可促進(jìn)發(fā)電設(shè)備維修技術(shù)的進(jìn)步；為發(fā)電設(shè)備狀態(tài)維修的實(shí)施提供了先進(jìn)的技術(shù)支持系統(tǒng)和高效的管理平臺(tái)，可以優(yōu)化定期維修間隔，減少維修時(shí)間，降低維修費(fèi)用和維修風(fēng)險(xiǎn)；提高設(shè)備的可靠性和可用率，改善機(jī)組的運(yùn)行性能，增強(qiáng)發(fā)電能力。

我校量子信息技術(shù)研究所王琴教授團(tuán)隊(duì)在量子密碼領(lǐng)域取得新突破，該團(tuán)隊(duì)首次提出將人工智能領(lǐng)域的長(zhǎng)短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(LSTM)應(yīng)用到量子密碼控制系統(tǒng)之中, 實(shí)現(xiàn)了對(duì)量子密碼系統(tǒng)的主動(dòng)反饋與控制, 在不引入任何額外硬件和輔助穩(wěn)定設(shè)備的條件下，將系統(tǒng)傳輸效率提升接近百分之二十。該成果近期發(fā)表在美國(guó)物理學(xué)會(huì)權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《PhysicalReview Applied》上。 　　量子密碼作為量子信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最為成熟的技術(shù)，正逐漸從實(shí)驗(yàn)室階段走向商用化，有望在未來(lái)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)加密通信中發(fā)揮重要作用，因而得到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。自第一個(gè)BB84協(xié)議提出以來(lái)，量子密碼無(wú)論是在理論上還是在實(shí)驗(yàn)上均取得了巨大進(jìn)展。現(xiàn)有量子密碼系統(tǒng)包括相位、偏振、時(shí)間-能量編碼等編碼方式，其中相位編碼方式應(yīng)用最為廣泛。該類系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地存在相位漂移問(wèn)題，因而需要不斷對(duì)發(fā)送端和接收端的相位進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。目前主流系統(tǒng)通過(guò)采用掃描+傳輸?shù)姆椒▉?lái)解決。該方法雖然可以實(shí)現(xiàn)相位補(bǔ)償，但會(huì)導(dǎo)致量子密碼系統(tǒng)傳輸效率降低。針對(duì)該缺點(diǎn)，我校王琴教授團(tuán)隊(duì)首次提出將人工智能與量子密碼控制系統(tǒng)相結(jié)合，利用LSTM網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)預(yù)測(cè)系統(tǒng)相位漂移大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)反饋與控制；同時(shí)通過(guò)固定時(shí)間間隔對(duì)網(wǎng)絡(luò)細(xì)胞狀態(tài)進(jìn)行更新，使量子密碼系統(tǒng)始終保持穩(wěn)定的高效率運(yùn)行狀態(tài)。該方法在不提高系統(tǒng)硬件復(fù)雜度的前提下大幅提升了量子密碼系統(tǒng)傳輸效率。此外值得提出，該方法的適用范圍不依賴于某種協(xié)議或編碼方式，原則上同樣適用于其他任意量子密碼協(xié)議和任意編碼系統(tǒng)，為未來(lái)開(kāi)展大規(guī)模量子通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供新的研究思路與應(yīng)用方法。 該項(xiàng)工作的第一作者是我校通信與信息工程學(xué)院碩士研究生劉靖陽(yáng)，量子信息技術(shù)研究所的王琴教授和江蘇省圖像處理與圖像通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的謝世朋副教授是該工作的共同通訊作者。該工作得到了安徽問(wèn)天量子科技有限公司的技術(shù)支持。此項(xiàng)工作受到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金以及江蘇省研究生科研實(shí)踐創(chuàng)新等項(xiàng)目的支持。