哈爾濱理工大學測控技術與通信工程學院

哈爾濱理工大學測控技術與通信工程學院

哈爾濱理工大學測控技術與通信工程學院坐落於風光秀麗、素有北國“冰城”之稱的哈爾濱市,是一所以機電類學科為特色,理、工、經、管、文、法等多學科協調發展的多科性大學,學院十分注重科研和學科建設,原電磁測量技術及儀表專業是恢復聯考後首批碩士學位授予專業。

學院概況

測控技術與通信工程學院成立於三校合併之後的1998年4月。原名為儀器儀表學院。他是在原哈爾濱科技大學的精密儀器專業、檢測技術及儀器專業和原哈爾濱電工學院的電測技術及儀表專業、自動儀表專業、安全工程專業的基礎上成立的。
學院現有本科學生1800餘名、碩士研究生約170餘人、博士研究生32人。教職工總計93名,其中專職教師61名,實驗教師14名,幹部職員12名,工人崗位1名。在教師隊伍中(含兼職教師)博士生導師5名,按職稱結構來分,其中教授14名,副教授(含高工)32名,講師28名,助教5名,教授、副教授占教師隊伍的比例達到56.2%,按學歷結構來分,其中博士後3名,博士2名,在讀博士19名,碩士39名,在讀碩士4名,從年齡結構來分,56歲以上教師11名,36-55歲教師33名,35歲以下教師29名,具有碩士學位的教師占45歲以下教師的比例達到69.6%,35歲以下教師具有碩士學位23人,占教師比例為79.3%、按校緣結構來分,具有外校學歷的教師31名,占教師比例為42.5%。

專業設定

學院現有測控技術及儀器系、通信工程系安全工程系、電子教學部共4個教學單位。目前擁有一個博士後工作流動站、測試計量技術及儀器博士學位授權點和測試計量技術及儀器、精密儀器及機械、電力電子技術、檢測技術及自動化裝置、信號及信息處理、通信與信息系統、光學工程等七個碩士學位授權點及儀器儀表工程碩士授權點。

學科建設

長期以來,學院十分注重科研和學科建設,原電磁測量技術及儀表專業是恢復聯考後首批碩士學位授予專業。1998年獲得測試計量技術及儀器專業的博士學位授予權, 2000年測試計量技術及儀器學科被評為黑龍江省重點學科。2001年測控技術與儀器專業被評為黑龍江省重點專業。2001年測控技術與儀器實驗室被評為黑龍江省教育廳重點實驗室。
2000年以來,我院共發表論文375篇,出版著作4部,人均發表論文3.5篇,其中國際論文57篇、一級刊物論文55篇、二級刊物論文88篇,還有碩士研究生髮表的論文75篇。
2000年以來我院教師獲得中國機械工業科技進步一等獎1項,國家“九五”重大科技攻關項目優秀成果一項,航天工業總公司科技進步二等獎1項,國家機械工業局科技進步二等獎1項,省科技進步三等獎4項,機械工業“九五”優秀成果2項,省優秀教學成果二等獎2項。有國家級“九五”科技工作先進個人1名,部級“九五”科技工作先進個人2名,省十大傑出青年1名,市科技青年1名。
測控技術與儀器專業
業務培養目標:本專業培養適應社會主義現代化建設需要的德、智、體、美全面發展的,在通信工程方面獲得工程師基本訓練的高等工程技術人才。本專業畢業生應掌握本專業必需的較系統的基礎科學理論,較寬廣的技術基礎理論,必要的專業知識及基本技能。具有較強的自學能力、分析解決工程問題的能力及較強的適應能力。較好的掌握一門外語。
業務範圍:掌握本專業基礎理論、專業知識和基本技能;掌握與計算機相結合的當代測控技術;具有專業測控技術、儀器與系統的設計、開發能力;具有較強的外語套用能力與創新意識和較高的綜合素質。
師資、科研情況:本專業有博士導師5人,正教授10人,副教授35人、高級工程師8人、博士研究生15人。近幾年來,承擔國家級科研項目15項、省部級項目42項,獲得國家科技進步三等獎2項、省部級獎10項。
畢業生適應工作範圍:可到公司、研究機構從事產品開發設計、科學研究、生產管理、教學等工作。該專業具有測試計量技術及儀器博士學位授予權,並具有測試計量技術及儀器、檢測技術與自動化裝置、精密儀器與機械、電力電子及電力傳動、儀器儀表工程、光學工程六個碩士學位授予權。
通信工程專業
業務培養目標:本專業培養適應社會主義現代化建設需要的德、智、體、美全面發展的,在通信工程方面獲得工程師基本訓練的高等工程技術人才。本專業畢業生應掌握本專業必需的較系統的基礎科學理論,較寬廣的技術基礎理論,必要的專業知識及基本技能。具有較強的自學能力、分析解決工程問題的能力及較強的適應能力。較好的掌握一門外語。
師資科研情況:本專業具有正、副教授12人,承擔並完成國家及省部級及橫向項目10項,其中多項獲得國家、省部級科技進步獎。

業務範圍

1、 數字、模擬信息傳輸系統的研究與設計;
2、 信息處理、糾錯編碼、加密技術、計算機控制、通信系統和終端設備研製;
3、 計算機通信管理系統的研究與開發;
4、 通信系統各部分的配置、測試、選型和改進;
5、 通信系統及各類計算機網路經營、開發及高級商務管理。
畢業生適應工作範圍:畢業後可到電信、電力、國防、移動通信、研究機構從事通信工程方面的科學研究、教學和生產開發等工作。該專業具有通信與信息處理碩士學位授予權。
安全工程專業
業務培養目標:本專業培養從事信息安全、電氣安全、安全檢測、安全管理、機械安全、熱工安全、防塵、防毒、噪聲控制等方面的高級工程技術人才和管理人才。
業務範圍:掌握本專業所需的基礎理論、專業知識和基本技能;具備安全設計、安全管理、安全評價、安全監察的能力;具有運用所學知識和技能解決安全技術和安全管理問題的能力;掌握一門外語,能閱讀本專業外文資料。
畢業生適應工作範圍:可到企業、行政、物業管理部門從事安全管理、安全技術方面的工作。
1.自動測試系統與虛擬儀器研究方向
自動測試技術是測量與儀器儀表領域中的重要發展方向之一。匯流排式自動測試系統由於具有兼容性、靈活性,集信號檢測、信息獲取、傳輸、處理為一體的優點,成為信息技術的主要組成部分。國家計委也將自動測試技術與設備列為“九五”國家重點科技攻關項目。
在該研究方向,本學科的主要工作是進行自動測試理論的研究與自動測試基礎儀器設備的研製。同時,在自動測試系統的延伸——大型機電設備的故障診斷與虛擬儀器方面作出巨大貢獻,並取得顯著的成果,研究水平居國內外領先地位。
本學科於1978年在我國率先開展了匯流排式自動測試系統的研究工作,在“六五”期間,曾承擔國家重點攻關項目,制定了我國自動測試系統的國家標準;組織有關單位,在我國獨立的開發研製出GPIB通用接口大規模積體電路晶片,為儀器儀表智慧型化與組建自動測試系統做出奠基性的工作。並在國內首先開發研製出自動測試系統的關鍵設備——通用匯流排接口控制器和大量的基礎設備,如接口轉換器、數據採集器等。80年代末將VXI匯流排技術引入我國,九五期間制定了國家標準《IEEE標準碼、格式、協定和公用命令》、機械行業標準《可程控測量儀器標準命令》、《VXI匯流排系統規範》。連續三次貨機械工業部科技進步一等獎、一次獲國家科技進步三等獎和國家“七五”、“八五”重點科技攻關項目重大成果獎。於60年代率先研製出國內第一台積分型數字電壓表。70年代研製出在國內頗具影響的數控立式車床和相應的一系列計算機外部設備,分別獲黑龍江省科學大會將和黑龍江省科技進步二等獎。80年代提出發展自動測試與設備自動診斷技術的建議。90年代提出在故障診斷系統中引入專家系統和基於虛擬儀器的機電產品自動診斷系統的典型實現模式。承擔國家重點攻關課題10餘項、省部級重點項目15項,獲國家科技進步三等獎和省部級科技獎共12項。
張禮勇教授一直參加國家“七五”、“八五”、“九五”和“十五”科技發展規劃制定工作,相繼在針對匯流排式自動測試系統和大型鏇轉機械故障診斷技術研究的國家重點科技攻關項目中人總負責人。任國家“九五”科技攻關“(97-772)自動測試系統與設備技術研究” 項目總負責人,國家撥款科研經費總計2300萬元,目前已取得了一批高水平的科研成果。
近20年來,馬懷儉教授一直從事自動測試系統與虛擬儀器的科研與教學工作,培養了一批技術骨幹,並率先在我國進行了VXI匯流排自動測試技術的研究工作,奠定了我校在自動測試系統與虛擬儀器研究方面的領先地位。
在大型鏇轉機械的故障折斷方面,承擔完成了國家“七五”、“八五”重點科技攻關項目,並先後套用於大慶電廠等200MW以上發電機組中,取得了巨大的社會經濟效益。“大型鏇轉機械故障診斷技術研究”項目獲得國家科技進步三等獎、“200MW汽輪發電機組檢測故障診斷系統研究”項目獲機械部科技進步一等獎,達到國際領先水平。
在自動測試系統與虛擬儀器研究方面,承擔了國家“九五”重點科技攻關項目的多個專題,研製了交流參數測試儀、轉矩儀、接口轉接器等多個GPIB台式儀器,組建了中小型電機自動測試系統;開發出了具有自主知識著作權的訊息基、暫存器基、存儲器三種VXI匯流排接口電路,掌握了VXI匯流排儀器與系統的關鍵技術;研製了數字多用表、任意波發生器、通用計數器DA轉換器、多路開關、信號採集器、信號調理器等多個VXI匯流排基礎測量儀器以及VXI匯流排0槽控制器、VXI匯流排主機箱,具備了研製開發系列VXI模組的能力;組建了水泵自VXI動測試系統、地震試驗台VXI自動測試系統、航空發動機VXI自動測試系統。上述研究成果達到了國內領先水平,為提高我國機電行業自動測試水平作出重要貢獻。
該研究方向近幾年科研經費近千萬元,出版了專著《IEC625通用接口系統及套用》和教材《電磁測量》等多部著作。
自動測試系統與虛擬儀器研究主要是套用技術的研究,主要套用領域在國防、航天等部門。美國的大型儀器公司如HP、NI、TEK等研製了大量的儀器、系統及軟體包,整體技術領先中國。國內哈爾濱工業大學、北京航天測控公司、四川縱橫儀器公司也具有教強的研究實力。我校的張禮勇教授是國內最早開展自動測試系統技術研究的專家,已多次被原機械工業部和儀器儀表學會提名為中國工程院院士,馬懷儉教授是我國最早開展VXI匯流排自動測試技術研究的專家,通過“九五”國家攻關,我校在自動測試系統與虛擬儀器研究方面已處於國內領先水平。
2.感測器及可靠性技術
該研究方向在國內最早從事可靠性技術與測試技術相結合的研究開發工作,其特色是半導體物性感測器技術研究和儀器儀表可靠性理論與套用,整體研究水平居國內外領先水平。
該研究方向於1982年在國內率先開展了儀器儀表可靠性方面的研究和推廣工作,郭建英教授兩度赴日本從事可靠性領域國際前沿項目研究,在原國家機械工業部主持舉辦了數十次可靠性技術培訓班,為在我國機械行業特別是儀器儀表行業推廣套用可靠性技術作出了較大的貢獻。國家重點科技攻關項目“可燃性氣體感測器失效模式研究”獲黑龍江省教委科技進步一等獎和黑龍江省科技進步三等獎、達到國內領先水平,國家重點科技攻關項目“可靠性數據處理技術”獲國家機械工業局科技進步二等獎、達到國際先進水平,國家重點科技攻關項目“敏感元件及感測器可靠性試驗及失效分析技術研究”、“光學經緯儀可靠性研究”、和“原子吸收分光光度計故障解析及可靠性增長技術研究”等3項研究成果獲機電工業部科技進步三等獎。
該研究方向承擔完成了2項國家“七五”科技攻關課題,4項國家“八五”科技攻關課題。在九五期間,承擔了國家重點科技攻關課題5項、國家自然科學基金2項、機械工業部計畫科研課題和行業科技攻關課題3項、哈爾濱市科技攻關課題2項、哈爾濱市自然科學基金課題3項,另外還完成了多項企業委託項目,科研經費384萬元。在國內外學術刊物和學術會議上公開發表論文50餘篇、其中被SCI/EI/ISTP等世界著名檢索收錄9篇,獲國家專利1項。該方向還出版了專著《可靠性統計與分布》和教材《可靠性工程基礎》等著作。
該研究方向將可靠性技術套用於實際,獲得了可觀的經濟效益。北京光學儀器廠J6型光學經緯儀可靠性研究項目將產品可靠度由0.64提高到0.82,在廣交會上出口到美國;北京第二光學儀器廠原子吸收分光光度計可靠性研究項目達到國際同類產品水平,替代了進口產品,社會經濟效益顯著,深圳清華感測器公司套用該技術的產品出口德、法和香港等地,1999年產值487萬元,2000年將翻番;所研製的產品氣體感測器多功能測試系統智慧型化程度高、功能強,被許多廠家採用,填補國內外空白。
可靠性理論與工程技術的研究方面,國內外目前主要集中在統計分析和失效分析兩大方面,同時也並行于軍工企業與民用企業兩個領域。在民用產品的可靠性研究方面,本研究方向做了大量工作,其中可靠性預測、階段可靠性增長等研究領域皆處於國內外領先地位。
3.電氣測量技術與儀器
該研究方向從1962年開始從事精密電氣測量技術研究,是當時我國同類專業高校中首先承擔國家重點課題的單位之一。曾承擔“精密測量電路的研究”和“90°相角標準的研究”等項目的研究工作。研製的90°相角標準被國家計量科學研究院作為國家標準設備、填補了國內空白並獲我國首屆科學大會獎。所完成的“三相交流綜合測試裝置”成果獲機械部科技進步三等獎,套用於中小型電機的測試之中;“ZH234型電力需求分析儀”成果填補國內空白、創經濟效益300萬元,獲機械部科技進步三等獎;“PH6-1精密工頻相位表”成果首次在國內提出了互動式相位測量理論、達到國內先進水平;“寬量限現場實驗室兩用交流電流標準表”首次提出感應式電子分流器和自適應複合反饋前置放大器的理論與電路,獲機械部科技進步二等獎、達到國內領先水平,並創效益100萬元;機械部重點課題“多次採樣數位化測量技術的研究”在我國首次研究開發了六位半數字電壓表,達到同期國際先進水平;研製的“數字反饋式兩次採樣高準確度模—數轉換器”獲國家發明專利。
該方向還將電氣檢測同通信、計算機技術和醫學相結合形成其鮮明的特色。
首先,與通信技術結合相繼完成了“一車遙控多車關鍵技術的研究”等項目,獲國家科技進步3等獎1項、航天工業總公司科技進步2等獎2項、省部級科技進步3等獎2項。“智慧型化庫房溫度檢測傳輸控制系統”和“防空警報有線/無線傳輸控制系統”項目已經推廣套用,分別獲經濟效益200萬元和100萬元。並與電力電子技術相結合,完成了橫向課題—大功率PECC源集散控制系統,獲得發明專利—電漿增強電化學表面陶瓷化的能量控制方法,在該領域達到了國內領先水平。
其次,與計算機相結合完成於1986年開始進行儀器儀表CAD研究,承擔了“七×五”國家攻關項目“儀器儀表造型CAD”,經費230萬元,成果國內首創、國際先進、獲省科技進步一等獎,奠定了在國內的領先地位。正承擔著 “九×五”國家重點攻關項目“電工儀表典型產品現代造型設計技術及套用”與“應變式加速度感測器CAD套用技術研究”等。
最後,將研究範圍拓展到生物醫學儀器方面,國家自然科學基金項目“吸入麻醉深度與電頻譜技術的相關基礎研究”填補了國內空白。黑龍江省自然科學基金項目“電腦動脈硬化測試儀的研製”和“攜帶型智慧型動態心電檢測儀”等,為疾病的預防、診斷和治療提供了新型的醫療儀器,填補了該領域空白,達到國內領先水平。
該方向出版專著《指示電測儀表的理論與設計》等著作多部,教材《數位化測量技術及儀器》獲國家教委教材特等獎,教材《通信原理》獲航天工業總公司優秀教材獎。發表論文68篇,獲專利2項。
電氣測量技術及儀器在國內外已有多年的研究歷史,研究成果眾多、是一個十分成熟的研究領域。本研究方向在精密電氣測量技術研究方面歷史悠久、並有研究成果被國家標準採用,具有國內領先水平;目前在實驗室標準表研究和電力多參數綜合測量儀方面分別具有國內先進水平和廣泛推廣套用價值。CAD研究因套用前景而成為國內外研究的熱點,本研究方向在國內首先將CAD技術套用於儀器儀表行業,多年來一直承擔國家攻關課題,研究成果距國內領先地位。本研究方向還結合通信技術和醫學探索出有別於國內其它單位的研究路線,在遙控遙測及信息處理和醫療儀器方面取得了國內領先的研究成果。
4.光電檢測技術與儀器
該研究方向的特點是將機器視覺、機器人、生物學等同光電檢測技術結合起來,科研成果與國際上水平同步,所開發的儀器填補國內空白,取得了較大的社會經濟效益。
在視覺與感測技術方面,所完成的“雷射掃描空間編碼圖像三維深度映射及視覺感測的研究”等兩項國家自然科學基金課題通過國家科技部驗收,填補國內空白、達到國際先進水平。在國內最早進行磁彈性檢測技術研究工作,所完成的機械部計畫項目“磁彈性扭矩感測器及扭矩、轉速、功率測量儀”通過鑑定,填補國內空白、達到國際先進水平,並在石油、軍工等多個行業推廣使用,獲經濟效益近千萬元。該方面還完成了5項省部級和10項企業委託項目,獲省部級獎2項、省教委科技進步一等獎2項,出版著作3部。研究成員兩赴美國、一次到日本從事機器視覺及其在測量中的套用研究,研究成果有所創新和突破,受到美方同行和企業的關注與支持。
在雷射非接觸測量儀器研究方面,黑龍江省自然科學基金項目“加熱式橫向塞曼He-He穩頻雷射器”(國際先進水平,獲省科技進步三等獎)、兵器總公司攻關項目“炮管內膛綜合檢測儀的基礎研究”(國內領先和國外同類產品水平)和“炮管內膛綜合測量技術”(國際先進水平、填補國內空白,獲省教育廳科技進步二等獎),“光電式測微儀研製”(國內先進水平,獲發明專利)、“非金屬材料表面粗糙度測量”(國內先進水平,獲市科技進步三等獎),“光學非接觸式表面粗糙度測量儀”(國內領先水平)。出版著作2部,完成工程項目10項,取得四百餘萬元的經濟效益。
在檢測維修機器人方面側重於水電站檢測維修機器人和容器內的質量檢查機器人。與加拿大魁北克大學聯合成立了中加高技術開發合作中心,獲得國外資助、在國內首次引進了世界領先的水電站檢測維修機器人技術,研究水平一躍成為世界領先;牽頭與國內其它單位共同合作研究,並獲得黑龍江省和哈爾濱市科委聯合資助,立省科技攻關項目1項、哈市科技攻關項目2項、歸國留學人員基金2項,還承擔了多項企業委託項目。所研究的爬壁式塗層厚度檢查機器人和管道內壁塗層厚度檢查機器人等項目,獲3項省部級科技進步獎,並套用於生產實際。
該研究方向一直跟蹤光生物學研究的世界前沿,共完成科研課題20項,其中獲省部級科研進步一等獎2項,二等獎1項,三等獎2項。主持和參加完成國家自然科學基金項目4項,機械部基金項目2項、達到國內領先水平,其中JF-I型雷射粉體粒度測定儀已小批量生產。承擔完成了省自然科學基金項目“生物大分子和細胞光散射特性研究”和“生物大分子和細胞光散射偏振特性研究”以及省科技攻關項目“雷射鮮乳脂肪測定儀的研製”。目前正承擔省自然科學基金項目“雷射血細胞計數儀的研製”和“雷射鮮乳蛋白質測定儀的研製”。
通過艱苦的探索,在光生物學研究方面創出了自己的特色,即根據母科生物大分子和細胞所具有的特定光散射行為,迅速對細胞進行分類,對病變細胞進行鑑別以及對細胞內RNA含量進行測定,這裡很多是國內外沒有作過的工作,因此研究水平處於國內外領先地位。
該研究方向公開發表論文150餘篇,其中50餘篇進入SCI/EI/ISTP等國際著名檢索。
人類80%的信息是通過視覺獲得的,因此基於光學方法的測試技術和儀器套用最為廣泛,研究成果和產品琳琅滿目。鑒於傳統機器視覺因損失了深度等信息而不能唯一地重構三維景物,三維視覺感測技術成為國內外研究的熱點和難題,其中結構光法被公認為是最實用的方法。目前國內研究僅限於單條紋圖像、未形成距離圖像,國外在距離圖像研究方法上雖然提出了圖像編碼方法來提高距離圖像形成速度,但在技術路線上還不成熟,而本研究方向採用的雷射掃描技術路線解決了距離圖像的實時獲取難題、達到了國際先進水平。與此同時,在利用光干涉原理的三維微觀景物表面檢查方面也與國際水平同步。在磁彈性檢測技術方面一直處於國內領先水平,是目前國內唯一的磁彈性扭矩感測器生產單位。另外,將光電檢測技術與機器人技術相結合,並引入國際一流技術進行檢測和維修機器人的研究和開發。該研究方向於1995年9月開始起步,與Sciompi公司簽定了合作意向書,此後專家互訪每年至少一次,現已升級到生產加工和產品銷售合作。目前國際上也正在進行該方面的研究和開發工作,處於階段性成果的階段,所以我們的研究已經達到國際一流水平。不僅如此,通過艱苦的探索,在光生物學研究方面創出了自己的特色,即根據母科生物大分子和細胞所具有的特定光散射行為,迅速對細胞進行分類,對病變細胞進行鑑別以及對細胞內RNA含量進行測定,這裡很多是國內外沒有作過的工作,因此研究水平處於國內領先地位。
信息科學是研究信息的獲取、存儲、傳輸和加工處理技術的科學。它與數學、物理學、材料科學、生命科學、心理學等基礎學科交叉形成新領域,是發展和更新十分迅速的技術科學研究領域之一。
儀器儀表是信息的源頭,是獲取信息的手段,並初步涉及到信息的傳輸和加工處理。它是信息技術的首要問題之一、是信息科學發展的瓶頸問題之一。
研究的重點包括兩方面,其一是該研究領域內具有創新性的或帶有共性的基礎研究與套用基礎研究;其二是結合地方實際,推動地方經濟發展和產業發展的關鍵性技術和產品的研究和開發。
具體研究範圍應該包括如下方面:
·產品及系統壽命預測理論與方法
·可靠性技術的套用研究
·基於網路的自動測試系統理論與套用
·VXI匯流排接口及與其它匯流排接口轉換器的套用研究
·適合匯流排使用的常規電子儀器模組的套用研究
·生物醫學參數檢測方法與儀器
·新型感測技術及其感測器
·基於視覺和圖像的測試理論與套用研究
·幾何量和機械量線上檢測技術與套用研究
·工具機測量控制系統研究與開發
·電力系統多參數測試和分析方法的研究與套用
·高精度電量測量方法與儀器
·新型電源技術及其產品開發
·庫房溫度檢測、加熱與控制系統開發
·石油流量、含水率測量方法研究與產品開發
·油田用管道和爬壁檢測機器人研究與開發
·油田生產管理系統的開發
·水電站發電機葉片檢測與維修機器人研究
·防空警報控制系統研究與開發
·測試信號傳輸、加工處理技術研究
·遙測技術及其信號傳輸的研究與套用
·計算機網路安全技術研究

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