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空冷技術是富煤缺水地區火力發電的關鍵技術，但氣象、環境條件對空冷機組的性能存在顯著的復雜影響；同時，空冷系統本身也具有典型的多尺度特征，探索空冷機組的安全高效運行和優化設計方法，實現火力發電的節能節水，是動力工程領域面臨的前沿和挑戰性課題。 從實驗研究條件、多尺度數值計算模擬仿真和現場熱力性能試驗等不同角度，建立了迄今最為全面和完善的空冷系統性能研究環境，為開展適合我國北方自然環境條件的電站空冷技術研究提供了良好的支撐條件；完整揭示出大型火電空冷系統的性能特征和特性機理。開發了空冷單元空氣流場的優化組織、空冷島環境風場誘導強化技術和裝置，提出風機群分區優化運行技術，解決了空冷技術受制于環境風場和極端氣溫不利影響帶來的機組運行熱效率偏低的核心難題。開發了空冷凝汽器用系列化新型高性能翅片管傳熱元件；提出具有自主知識產權、適合我國北方氣象環境條件的新型間接空冷系統；結合我國國情，提出新的空冷凝汽器性能評價準則。顯著提高了空冷選型和系統設計關鍵參數的優化水平，從源頭上保障了空冷機組的優化設計和高效運行。 近5年來，實驗室研究人員在該方向發表國內外學術期刊論文近50篇，被相關研究引用250余次，獲授權發明專利5項。成果的主要技術內容通過了教育部科技成果鑒定，并先后獲2009年教育部科技進步一等獎和2011年國家科技進步二等獎。項目成果在火電行業近百臺大型空冷機組中得到應用，可使機組供電煤耗降低4.5-7g/kWh。項目成果的推廣應用，可使火電行業形成年節約標準煤500萬噸的能力，具有顯著的經濟、社會效益。

工業機器人定位精度是機器人技術研究的關鍵問題，直接影響到機器人的作業精度和應用水平。本項目瞄準機器人動態誤差測量中的關鍵問題，原創性的將級聯棱鏡多模式跟蹤方法引入機器人動態測量中，結合單站雙視場三維重建方案，不僅可以實現粗精順序跟蹤、時變跟蹤和連續跟蹤等動態測量要求，而且能夠產生直線形和圓弧形等多種跟蹤樣式，同時滿足大視場、高分辨率成像和大范圍、高精度定向的動態多自由度測量要求。研究內容包括：建立級聯棱鏡粗精耦合跟蹤和雙視場成像聯控的測量方案和數學模型；研究粗精跟蹤和雙視場成像的參數匹配、模式轉換、測量信息提取與圖像處理方法；根據測量要求，建立機器人動態誤差測量的理論模型、誤差模型和實驗方案，并實現測量系統的精確標定；通過機器人動態誤差的測量實驗，為機器人誤差測量提供科學依據，同時對測量精度進行評定。本項目提出的單站多模式跟蹤測量方法具有獨創性和可行性，旨在攻克激光多模式跟蹤機器人誤差測量系統中的關鍵問題，開展測量系統的原理樣機實驗和應用示范研究，有望為機器人動態誤差測量提供全新的解決途徑，具有重要的應用價值和市場前景。 近二三十年來，激光跟蹤技術發展迅速，在機器人測量領域得到廣泛應用。據ElectroniCastConsultants發布的市場研究報告，對光電跟蹤行業的全球消費量進行了調查分析。2010年，光電跟蹤設備的全球消費價值為5.95億美元，預計未來五年該行業的消費價值將以9.83％的平均年增長率在成長，2016年將達到9.51億美元，約合人民幣58.96億元。本項目提出的測量系統以其結構緊湊、準確性高、速度快、偏轉角度大、動態性能好、環境適應性好等優點，是一種頗具潛力的測量新技術，可以廣泛用機器人動態誤差測量領域，具有廣闊的市場前景。 根據“中國制造2025”規劃，我國需要努力提升高端裝備的自主創新研發能力，而測量技術是高端裝備制造的重要保證。目前，我國高端光學測量設備主要依賴進口，不僅價格昂貴，而且國外對其關鍵技術嚴密封鎖。國外每臺激光跟蹤儀的售價高達百萬元，嚴重制約一些我國中小心型企業的購買。因此本項目研發的產品不僅在國內存在巨大的市場空間和發展潛力，而可以推動先進裝備制造的產業化進程，對促進我國自主創新具有重要的戰略意義。項目研發中的創新技術處于國際先進水平，將極大提升機器人作業的技術含量。合作單位江陰納爾捷機器人技術有限公司是專業從事機器人技術研發的高新技術企業，是機器人產業聯盟第一屆理事單位，具有雄厚的科研和技術開發實力。該項目在研究實驗階段，就可以將成果應用到現有產品的開發中；項目完成后除了該公司以外，研究成果還可以應用到其他自動化機器人裝備企業的產品開發中。尤其通過產學研結合，將會極大的提升產品的科技含量并縮短產品開發周期，提前實現批量化市場銷售，有望為企業帶來良好的經濟效益。

項目簡介： 水安全是一個國家社會與經濟發展的基本保障。水資源的管理和 使用需要精確和及時的監測。現有的水質檢測技術需要不斷提高其便 攜性、降低成本、提高測量靈敏度，用來實現野外的實時水質監測。 本項目以 pH、pO2、溫度等水質參數為出發點，通過小型化相關 傳感器和檢測設備，研發出可用于多參數水質檢測的手持式設備。 項目特色： 用于水質多參數檢測的手持式設備包括多個傳感器、傳感器信號 采集電路、低功耗藍牙（BLE）和窄帶物聯網（NB-IoT）等通訊電路 以及多傳感器融合算法等軟硬件模塊。 一般商用的 pH、pO2、溫度等水質測量設備，需要使用市電供電， 只能在室內使用或者工作環境必須有市電的接入口。使得水質測量范 圍受限。并且多數水質檢測設備體積較大，難以攜帶。少數可手持的 設備，成本高昂，功能單一，難以適應室外多參數水質檢測的需求。

針對太陽能集熱系統擾動多、大滯后和大慣性等控制難點，建立了適合控制器設計的簡化分段非線性模型，并設計了基于預測函數控制策略的集熱系統出口導熱油溫度控制系統。該預測函數控制策略在調節速度、超調量以及穩定性方面的控制效果均明顯優于傳統PID控制策略；與未簡化的多模型預測控制相比，簡化后的多模型預測函數控制的最大動態偏差增大了13%，但計算量大大降低，控制器的實時性也得到增強。

本項目已建立目前國際領先 的生物養殖、環境污染治理的專 用優勢菌群產品生產線，已開發 出擁有自主知識產權的 M D菌群 系列產品及其配套處理工藝與設 備。同時，進 一步DNA分子進化技術對適應性菌群功能優化，激活生物鏈的頂層輸送，進行原生態平衡的自驅動治理和 重建良性的生態系統，促進生物量生產力的提高和水域活力的恢復。 該系列新型MD菌群生態活性劑產品普遍應用于經濟動物養殖和水域環境治理等領域，包括水產養殖 的水質調控；高營養飼料添加劑；農業生產中的高效活性菌肥；土壤中毒性有機物及鎘、鉛重金屬離子 污染物高濃度工農業有機廢水的處理及資源清潔等。

本研究成果包括巖體初始地應力場計算仿真、巖體參數選取及反分析、巖體多場耦合機理及多場耦合數值模擬、復雜巖體開挖與錨固支護計算仿真、施工爆破效應計算仿真等諸多方面,形成了較為獨特的巖體多場廣義耦合分析的科學研究體系

本發明公開了一種天吊式LED多光譜無影燈。它包括矩形導軌、無影燈燈頭、送風天花、手術臺；手術臺上方設有矩形導軌、送風天花，送風天花設置在矩形導軌的內側，矩形導軌、送風天花固定在天花板上，矩形導軌上設有多個無影燈燈頭。無影燈燈頭包括第一LED燈珠S1~第五LED燈珠S5、自由曲面準直透鏡L、第一二向合色鏡D1和第二二向合色鏡D2。本發明實現照明角度的調節和水平的位移，提高了系統的無影率，簡化了無影燈的安裝程序。同時，該無影燈解決了以往LED手術無影燈會出現彩色影子的問題，提高了手術創面組織的可分辨能力。

能源、環境及化工等領域廣泛存在具有相變和反應的能質傳遞和轉化問題， 具有多區域、多場、傳遞與轉化等相互耦合的特點，是影響裝備性能的關鍵熱物 理問題，對提升性能至關重要。本項目針對上述領域中共性的多場耦合能質傳遞 機理反其強化和調控方法的前沿科學問題開展研究工作，取得了系列原創性研究 成果。主要發現點有： 一、 分區耦合多相傳遞可視化實驗方法及其機理與特性：創新了滯止流和通 流槽道內逸出速率及位點可控的液滴和氣泡動力學行為、變孔隙率網絡流道及其 與外部流場耦合的兩相流動、毛細阻力可調的多孔層內相變傳熱及含反應邊界的 兩相流及傳遞等可視化實驗方法。獲得了逸出液滴聚合衰減震蕩機理及規律；發 現了微孔逸出氣泡脫離后涌入和界面震蕩現象；揭示了具有壁面逸出氣泡的槽道 內兩相流規律；闡明了具有微孔層和結構缺陷的氣體擴散層內兩相分布特征；厘 清了反向式毛細蒸發器多孔層內相分布規律反其對相變傳熱的影響機理；揭示了 燃料電池內兩相流動和傳輸以及電化學反應的相互作用規律，獲得了流道水淹與 壓降之間的定量關系及膜電極表面溫度分布特性。 二、 多元多相分區耦合能質傳遞及轉化理論模型：建立了多場耦合固體基質 表面細胞吸附成膜理論模型，揭示了生物膜結構與能質傳遞及產氫/產電性能的 相互關系；建立了含生化反應的多孔填料床內多相能質傳遞的毛細管模型和多相 混合模型，闡明了流動和傳輸與生化反應的耦合特性，為固定化細胞生物反應器 性能預測提供了方法；建立了毛細結構材料內分區耦合相變傳熱理論模型，為反 向式毛細蒸發器和微槽膜狀凝結換熱提供了理論計算方法；提出燃料電池兩相傳 輸三維孔隙網絡模型和氣體有效擴散系數的分形模型，首次利用V0F方法模擬 了邊壁具有逸出液滴的燃料電池流道內細觀兩相流行為，揭示了多孔擴散層與流 場板流道內兩相流的耦合關系以及流道結構和工況參數對兩相流特性的影響規 律。 三、多場耦合能質傳遞強化及調控方法：基于分區耦合強化傳熱思想，提出 了三維肋表面和螺旋扭帶組合強化傳熱新方法；通過分區流動和傳遞強化與調控, 發展了三維柱狀陣列結構陽極微流體燃料電池，顯著提升了電池性能；利用石墨 烯表面修飾，實現了多孔電極內微生物產電菌電子轉移速率和活性生物量調控和 強化；創新性利用流場/濃度場/溫度場/光場的強化和調控，結合表面修飾和彌 散光導體技術，實現微生物生化轉化全過程強化；提出了通過外接電阻控制陽極 電勢誘導和調控生物膜結構，強化了質子傳輸，大幅提升了微生物燃料電池性能。

團隊（重慶大學無線電能傳輸技術研發課題組）自2002年以來便開始對 于無線電能傳輸技術的研究。同時，著力無線電能傳輸技術的應用推廣，先后與 中國海爾集團、中海油服集團、中船重工集團等大中型企業合作，形成了一批可 實際應用的工程裝置。作為理論技術研究與技術開發方面，先后完成系統整體建 模及控制理論研究，高頻電力電子變換及高效多自由度電磁轉換機構研究，形 成具有自身特色的理論與技術體系，推出了大量的科技成果，為我國無線電 能傳輸技術應用推廣做出應有貢獻。 制約無線電能傳輸技術發展的瓶頸問題在于傳輸效率相對較低，空間 尺度及靈活度較小。課題組重點圍繞無線電能傳輸技術的高效、多自由度等關 鍵技術問題，開展了理論、技術到工程化應用一系列研究與開發工作，著力于高 頻電力電子變換電路及相關控制策略、頻率穩定控制技術與實現、電磁機構研究 與優化設計、多自由度拾取變換技術等方面的深入研究。創新性提出了均衡磁場 管狀空間的功率電磁場聚集技術；多自由度高效拾取模式與轉換技術；系統復雜 電磁綜合特性的非線性建模及控制技術；基于能量注入包絡控制的新型電能變換 技術，形成了完整的理論研究及工程應用技術體系，并自主研制出從瓦級到幾十 千瓦不同輸出功率等級和幾種典型應用領域的實驗裝置、工程裝置和特種示范系 統。

作為全球導航衛星系統(GNSS)的后起之秀，我國自主北斗導航衛星系統(BDS)近年來迅猛發展。“十二五”及未來“十三五”期間，已有和正在發展大規模的各類地基北斗 /GPS 站網(CORS 網、GNSS/MET 網等)，同時，空基(無人機、有人機)和天基觀測載荷 研制已提上日程。所有這些觀測數據將形成天空地一體化網絡的北斗大數據資源。隨著導航、 定位、授時等北斗傳統應用的日趨成熟(圖 1)，北斗大數據附加值發掘及新型應用領域產 業鏈的拓展將前景廣闊。本項目為導航衛星創新增值應用及北斗大數據信息的深度挖掘，將干擾導航定位精度的大氣折射、地表反射等誤差源，“變廢為寶”為遙感探測的信號源，在突破我國自主導航衛 星遙感探測關鍵技術的基礎上，從地基探測和空基(無人機、有人機)探測兩個層面，實現 軟硬件一體化的北斗/GPS 雙模氣象水文生態多要素綜合監測系統。方案及成果將面向行業 應用需求，引進吸收國際前端技術，緊密結合當地資源優勢，打造內蒙古自治區成為國內率 先開展北斗氣象水文生態增值創新應用的省份，拓展北斗大數據在氣象預報、智慧農業、智 慧水利、生態環境等領域的應用(圖 1)。圖 2 為北斗/GPS 環境多要素智能監測與大數據服務平臺總體方案。圍繞“數據獲取——數據存儲——分析挖掘——應用服務”這一主線進行。其中: 數據獲取分為地空天三類:(1)自主研發的低成本北斗/GPS 環境多要素智能監測設備;(2)無人機搭載北斗/GPS 智能監測傳感器;(3)GNSS 遙感衛星。 環境監測要素包括:農業環境生態(土壤濕度、植被水分等)、氣象水文(大氣水汽、積雪深度、水位等)、海洋(潮位、風場、鹽度、海冰等)。 該方案將充分發揮導航衛星無源探測、高時空分辨率、低成本高產出、實時性強的優勢。同時，方案涉及的監測要素及方法可實現同衛星遙感(高分衛星、降水衛星、重力衛星等) 監測的有效結合和優勢互補，作為國土資源實時監測系統的有機組成部分，共同實現國家級、 區域級空天地一體化物聯網遙感大數據智能監測服務。清華大學在利用地基、空基北斗/GPS 觀測數據進行氣象水文生態要素監測技術開發、 產品研發、軟硬件研發集成等方面具備豐富的研究積累，尤其針對我國自主北斗導航系統的 創新應用，團隊成果國內領先且得到國際同行的高度認可，開發并集成了一套完備的“北斗 /GPS 雙模多要素智能監測”整體解決方案。除發表高水平學術論文外，已申請多項發明專 利和軟件著作權(表 1)，2016 年技術成果已通過軟硬件服務在青海(氣象/水利/環境)、四 川(農業/氣象)、山東(農業)、北京(科研單位)等地取得了初期經濟效益。中心已具備 的技術基礎與部分成果展示如圖 3-圖 6 所示，包括全國范圍地基綜合觀測站網建設(圖 3)、 空基試驗與技術攻關(圖 4)、監測產品研發(圖 5)、軟硬件設備自主研發(圖 6)。所有這 些技術積累將為本方案的順利實施提供有力保障。目前市場上尚無相關產品，并且本項目的成果產出可從如下幾個方向進行多層次、全方 位的市場化對接:(1)軟件模塊:研制內容一產出的氣象水文生態監測要素估算軟件模塊，可同以北斗 導航定位為主打方向的企業對接，通過嵌入本軟件模塊，拓寬其業務范圍，在為農業、氣象、 水利等部門提供導航定位服務的同時，融入氣象水文生態要素同步監測的功能。不同需求定 制的軟件模塊按 1-10 萬元每套計算，初期市場年需求量預計 50 套，預計每年產生收益 50-500 萬元，市場成熟后可面向全國推廣，年收益可達 1000-5000 萬元。(2)監測產品:研制內容一產出的氣象水文生態監測要素產品，如通過 SDCORS 監測 網絡附加得到的多要素監測產品，可實現政府買單為行業公眾提供服務。可與高校、科研院 所等聯合申報國家級、省部級科研項目，預計單個項目經費 500-1000 萬元。(3)新型監測設備:研究內容二所產出的面向氣象農業水文應用的北斗/GPS 雙模氣象 水文生態多要素綜合監測設備，具有低成本、小型化、多功能等優勢，可獨立進行市場推廣。 按單套收益 5 萬元計算，初期市場年需求量 50 套，預計年收益 250 萬元，市場成熟后可面 向全國推廣，年收益可達 500-3000 萬元，并可與目前市場上通用的 GNSS 定位型接收機競 爭，實現行業接收機的更新換代及初期市場壟斷。(4)演示系統:研究內容三所產出的北斗/GPS 雙模氣象水文生態多要素綜合監測演示 系統，可率先在山東省(青島市)開展示范應用，且該創新應用模式在全國具有推廣價值。 可聯合申報科研項目，預計單個項目經費 500-1000 萬元，同時可實現業務化推廣應用，名 利雙收。