信息-物理融合CPS仿真

林建兴

-/先进制造与自动化

根据物理实体的属性特征与环境因素，对其进行几何建模、行为建模，创建仿真机理模型，通过三维数字化技术、物理信息融合等技术来诊断、预测、控制物理实体在现实环境中的形成过程、状态和行为，实现信息虚体与物理实体之间的交互联动。该成果的先进性在于针对物理实体建立相对应虚拟模型，并模拟物理实体在真实环境下的行为，对实际作业以指导，从而缩短研发周期。该成果可广泛应用于产品设计、工业制造。 专利名称: 信息-物理融合CPS仿真 专利号: （1）201810444327.6 （2）201810864067.8 （3）201810737904.0 （4）201810737902.1

一种自适应规格注射泵

吴小姐

-/先进制造与自动化

一种自适应多通道注射泵

吴小姐

-/先进制造与自动化

一种适用于海岛沙漠的自动灌溉装置

吴小姐

-/先进制造与自动化

由可拆卸式微型风机和呼吸阀相配合形成风道的智能口罩

吴小姐

-/先进制造与自动化

一种多用诊疗器

吴小姐

-/先进制造与自动化

LED植物照明灯

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

本产品是利用适当的光照强度和周期、精确的波长和颜色比例，提供均匀性的光分布，给植物提供最佳的光线进行光合作用，有效帮助植物生长。由于植物照明领域潜在市场巨大，而且目前正处于起步阶段，目前，提供两大类LED植物照明灯可供选择。 生产型LED生长灯管由于价格相对低廉，可针对选定波段和光质的植物工厂里大规模使用，其寿命较传统的各类补光具有明显优势，适合在高纬度和日照时间不足的地区以及我国这样的农业大国，伴随爆发式增长的植物工厂，进行大面积生产型使用。 研究型LED生长灯，可以针对不同植物生长需求，调节给光光谱，调节给光周期和给光强度，主要针对植物科研单位。突破了植物补光灯在世界范围内大面积推广的技术瓶颈。在植物组培、遗传育种、太空农业等领域，都有我们成熟的客户群。

生物基可降解无纺布产业化项目

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

随着生活水平提高、人口老龄化和对医院内感染（HAI）的关注，一次性医用无纺布在我国迎来大好发展机遇。 目前，国内产品以聚丙烯（PP）无纺布为主，产品结构单一，缺乏竞争力。开发新一代生物基可降解无纺布，不仅完 全满足一次性防护用品对安全性和易用性的要求，还赋予产品新的绿色环保特性，因此符合该领域的最新发展潮流。 生物基可降解聚乳酸（PLA）树脂来源的多样化和聚合规模的扩大使其成本已接近通用石油基树脂（PP、PET等）水平，将来也不会在价格上受油价影响；PLA纺丝工艺类似于PP、PET，可利用现有PP、PET纺丝线生产 PLA纤维和无纺布，大大节省设备投资和加工成本；PLA无纺布使用废弃后在堆肥条件下数月内即可完全生物降解， 不仅不对环境造成负担，还参与自然循环。 技术优势 在双组分复合熔融纺丝机上验证了PLA共聚酯的熔融可纺性，成功制备出力学性能介于低熔点PET与PLA纤维之间的PLA共聚纤维，其生物降解性符合ASTMD53382级标准要求；目前已形成100吨/年PLA共聚酯及其纤维中试生产能力，与纯PLA纤维相比，PLA共聚纤维的吸湿性和耐热性显著提高，成本下降了约2000元/吨。 知识产权 1、专利号：ZL200810063498.0一种具有良好亲水性的改性聚乳酸及其生产方法 2、专利号：ZL200810120876.4一种可生物降解的多嵌段聚酯共聚物及制备方法 3、专利号：ZL200910101269.8一种生物可降解聚乳酸类纤维的制备方法 4、专利号：ZL200910101268.3一种含31螺旋结构的聚乳酸纤维及其制备方法 5、专利号：ZL200910101267.9一种异形聚乳酸类纤维及其制备方法 6、专利号：ZL200910153129.5一种可生物降解共聚物及其制备方法 7、专利号：ZL201010288729.5一种可生物降解聚氨酯及其制备方法 8、专利号：ZL201110232812.5一种生物基可降解纤维及其制备方法 应用市场 世界医用无纺布市场增长稳健，据GlobalIndustryAnalysts统计，2010年全球一次性医用无纺布市场达到120亿美元，其中近一半（50亿美元）为外科手术用无纺布（如手术衣、手术铺单、洞巾、消毒灭菌包布等）。我国医用无纺布市场潜力巨大。据卫生部统计，2010年全国医疗卫生机构总数93.7万个，病床478.8万张，卫生人员总数820.8万人，按病床使用率86.7%、每张病床平均每年用布150m、每名卫生人员平均每年用布10m计，则每年用布22量约为7亿m，以传统医用棉布洗换寿限平均10次计，如果30%以一次性医用无纺布替代，则年需一次性医用无纺布221亿m，约合10万吨。仅在医疗防护用品和一次性卫生用品领域，目前国内年潜在需要量约为27万吨，按每吨2.5万2元计算，市场价值超过65亿元。

工业园区/重点区域循环经济-低碳经济构建技术

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

技术简介及特点：针对能源-冶金-化工等多产业集聚园区，以资源高效清洁循环利用产业链构建为目标，采用微观物质流分析、生态产业优化设计等方法，开展企业微观物质与能量流代谢分析，资源高效利用、能量/水梯级利用、废弃物资源化利用生态产业链优化设计研究，建立循环经济评价指标体系、优化设计方法，进而在典型企业、园区、产业集聚区开展实证研究与综合示范。 专利及进展情况：本技术已在济南钢铁集团、河北承德、湖南株洲、湖南湘乡、河南义马、湖北潜江、工业园区和地方政府开展合作研究。其中，应用于济南钢铁集团，建成循环经济“济钢模式”成为国家试点，年产生经济效益超过10亿元。应用于河北承德市钒钛产业集聚区，指导了铁、钒、钛、磷等多资源系统利用产业链的构建与实践，形成了典型资源-生态复合型地区发展循环经济的“承德模式”，河南义马、湖南清水塘工业区等列入国家级循环经济试点建设。湖北潜江经济技术开发区列入国家工业园区循环化改造示范名单，获得国家2.1亿元专项资金支持。 产业化前景分析：国内现有上千家化工-能源-冶金类工业园区，上百个市县级工业集聚区，现已初步实现循环型产业体系构建的不足30%。多数园区、区域推进以大型企业为主导、多种产业共生耦合的循环型生态工业体系的需求十分迫切。 本技术针对园区/区域资源、能源利用，通过物质流、能量流分析实现产业链优化，进行产业布局与产业耦合设计，产品链优化及监控研究，形成化工冶金生态工业园区产业链接优化集成与环境监测平台，建立化工冶金工业园区产业共生耦合的循环经济发展模式，总投资约600-1000万元。

农业废弃物生物综合利用技术

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

技术简介及特点：如何合理利用农作物秸秆、畜禽粪便、食用菌栽培肥料等农业废弃物资源，真正实现农业废弃物变“废”为“宝”，对缓解我国能源压力，保护生态环境，促进农业的可持续发展具有重大意义。本技术针对这些丰富的废弃物资源，建立了生物法资源化利用途径。1）开发了复合高温微生物菌群（好气性细菌及酵母菌和真菌）和特殊发酵过程，通过特殊有益微生物菌群及其产生的关键酶的催化作用，以及有机复配过程，将丰富廉价的农业生物质资源转化成复合微生物酶有机肥料，促进土壤生态环境改良，提供农作物生长中必需的元素，为有机农产品生产奠定基础。2）应用现代生物和化工技术，对厌氧消化过程主要微生物进行监测与调控，并开发了纤维素降解菌强化甲烷发酵技术，发酵过程微生物和废液循环利用技术，大幅度提高厌氧消化效率和甲烷产率，同时减少废水排放，为各种有机废弃物的资源化利用提供了新途径。3）农产品（粮食、水果、甜菜、甘薯等）加工过程中，会产生较多的副产物残渣,不仅造成了资源浪费，也给环境带来了压力。本技术以酶催化为核心，开发农产品加工副产物（如甘薯渣、苹果渣、甜菜渣等）的综合生物炼制技术，实现糖蜜、膳食纤维、优质饲料等产品的生产，并为发酵工业提供优质碳源。 专利及进展情况：目前通过本项目的研究，已经获得多项可喜成果，包括开发了可用于城市生活垃圾高温堆肥的复合菌剂，接种该菌剂进行堆肥时发酵温度维持在55-65oC，堆肥腐熟周期缩短至10-15天。利用该菌剂堆肥具有发酵升温快、维持堆肥温度高、木质纤维素等复杂组分降解率高、堆肥周期短的特点，能显著促进垃圾腐熟，提高有效养分比重，提升堆肥品质，已应用于各类城市生活垃圾的高温堆肥处理。同时开发了含天然蒜叶粉的玉米芯和红薯渣混合发酵饲料，其粗蛋白含量高，粗纤维含量少，有益成分多，适口性好，可提高商品兔采食量，增强免疫力，降低发病率，提升饲喂品质。相关技术已申请中国发明专利3项。 产业化前景分析：利用微生物对农作物秸秆、畜禽粪便、食用菌栽培肥料等农业废弃物资源进行综合炼制是变废为宝，缓解我国资源短缺问题的有效途径，同时也是解决农业废弃物腐败所带来环境污染的根本方法。高温菌较常温菌具有更高的微生物代谢活性和有机物降解速率，在固体废弃物生物转化领域具有广阔的应用前景。以本技术开发的复合菌剂进行农业废弃物原料的生物转化，可有效降解纤维素、半纤维素和木素等复杂组分，实现快速腐熟，提高堆肥或发酵饲料生产率，具有经济可能性。本项目预计投资500万元人民币，若直接转让给堆肥或发酵饲料生产厂家，则不需要增加新投资，每年可获得利润500万元以上。

电石渣制备电石循环利用技术

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

技术简介及特点：本技术是用电石渣粉与焦粉成型制备电石，属于电石化工领域。第一种方案，电石渣自成型，制备高热强度氧化钙块料，用于电石生产，实现电石渣的大规模循环利用。第二种方案电石渣与焦粉共成型制备高热强度含碳氧化钙球团，用于电石生产。两种方案的两种熟球热强度较高，均能替代传统物料30-40%，其中第二种方案能使电石生成温度降低300℃～500℃。专利及进展情况：基于电石渣可用作电石生产的钙基原料，将电石渣粉和焦粉混合、冷压成含碳球团，用于电石生产，扩大了电石生产原料来源，可替代传统原料30%～40%，且制得的含碳球团的冷、热强度均符合电石生产的条件要求。由于粉状原料间的密切接触，降低反应温度，实现电石生产过程的节能。申请发明专利2项。其中1项已经授权。 产业化前景分析：电石是生产乙炔等的重要化工原料，近年来随着电石主要下游产品产能、产量增长，预计2015年，国内电石需求量将达到3100万吨。每使用1吨电石可产生干基电石渣1.2吨，我国每年电石渣量超过1800万吨，其主要成分为氢氧化钙（Ca(OH)2）。大量电石渣堆放，不仅占用土地，而且还污染环境。该技术的应用可以降低电石生产能耗，推进电石渣资源化利用，产生可观的经济效益和显著的生态效益，具有很好的应用前景。

新型绿色PVC多功能热稳定剂

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

技术简介及特点：聚氯乙稀（PVC）是五大通用塑料之一，广泛应用于建筑、化工、包装等行业，在国民经济发展中具有举足轻重的地位。但是，PVC分子链上存在不稳定的氯原子，在加工过程中会发生明显降解，严重影响制品的性能，因此在加工时必须添加热稳定剂。目前我国PVC热稳定剂的主要品种有铅盐类、有机锡类、金属皂类等，但是这些稳定剂中含有毒重金属元素，在生产和废弃物处理过程中会对人类健康和生态环境造成损害。因此，无毒无害、高效、经济的多功能热稳定剂市场需求前景广阔。本技术采用均相共沉淀法，通过层间吸附和酸碱中和相结合，制备了高性能的类水滑石热稳定剂，热稳定性能优于日本进口产品，且产率高、成本低。 专利及进展情况：申请国家发明专利一项，已获授权。采用均相共沉淀法，通过控制金属离子含量、pH值、反应时间和总金属离子浓度等实验参数，成功合成了高结晶度的类水滑石热稳定剂。镁锌铝三元类水滑石粒径为100-200nm，尺寸分布均一，产率高达96%，热稳定时间是同类型日本产品的1.4-1.6倍，产品无毒无害、安全性高。 产业化前景分析：我国是世界最大的PVC生产和消费国，2014年国内PVC总产能超2500万吨，1万吨PVC产品所带动的一次性经济产值在10亿元人民币以上。PVC热稳定剂作为PVC制品生产必需的添加剂，是一种高附加值的产品。国内规模化生产的热稳定剂有40-50种，而低档的铅盐类热稳定剂占绝对主导地位，行业中60%的企业以生产铅盐热稳定剂为主，PVC制品的80%以上还是用铅盐作稳定剂，每年用量高达7万吨左右。推进热稳定剂环保化进程，加快PVC制品行业禁铅的步伐，是中国塑料行业发展的大势所趋。热稳定剂必将朝着低毒、无污染、复合和高效的方向发展，类水滑石热稳定剂作为其中极具竞争力的产品，市场需求巨大，将获得高额的经济效益和环境效益。

新型绿色环保抗旱保水材料

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

　土地沙漠化是当前人类面临的重大全球生态环境问题，困扰着人类社会的生存和发展，沙地植物生长对沙漠化治理有重要作用。因此，新型环保无毒和可降解的抗旱保水材料变得尤为重要。本项目产品以可降解的天然高分子为基料，适当加辅助剂，制得可生物降解、环保无毒、保水等多功能于一体的新型绿色环保固沙、抗旱、保水材料，可提高植物的成活率，有利于干旱与半干旱地区的农作物生长。本项目生产的天然高分子固沙、抗旱、保水材料具有成本低，可降解，环保无毒，利于沙地植被生长等特点。这种集多种功能于一体的天然高分子保水剂，可广泛用于沙地植物生长，可明显提高沙地植物的存活率。本项产品已经完成了中试生产，中试技术成熟。

有机固体废弃物厌氧发酵制备生物燃气技术开发

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

生物燃气目前主要指沼气。随着我国工农业的发展和人类生活水平的提高，产生的固体废弃物越来越多，利用废弃生物质生产以沼气为主的生物燃气具有双向清洁功能。一方面能消除有机污染物，控制温室气体排放，另一方面可以替代化石燃料，减少空气污染，节能减排作用显著。本项目以作物秸秆、餐厨垃圾、工业有机废弃物及能源作物等多元原料为处理对象，通过微生物高效厌氧发酵技术，在中试规模上开发固体废弃物高效制备沼气技术，通过沼气组合深度净化技术，进行沼气除杂与脱碳，把沼气转化成生物天然气，达到车用燃气标准，结合放大工艺与设备开发，开发出规模化有机固体废弃物制备车用生物天然气的技术体系，推动生物然气产业的发展。

生物质溶解分离及生产生物燃油

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

技术简介及特点：能源危机的影响使得生物质资源备受关注，废弃生物质转化制燃料是可再生能源领域的重要研究方向。然而，传统的转化过程条件比较苛刻，为降低反应能耗，提高产品品质，本项目采用离子液体为反应介质实现生物质的温和转化。离子液体优良溶解性能以及可回收特性使其在生物质前处理及后续转化中都表现出了很好的优势。采用新型离子液体混合体系、离子液体二元体系以及两步离子液体法来前处理生物质，并获得富纤维素材料，对该材料进行催化转化制备化学中间体或者液态烷烃等物质，从而可实现生物质的全面高效利用；研究结果表明离子液体对生物质加氢具有明显的促进作用，反应在室温下即可达到很好的效果，且离子液体与催化剂体系具有很好的循环性。另外，从生物质获取高质量燃油一直是科学难题。针对这一难题，研究团队设计了新型的生物质→汽油反应路径，开发了离子液体催化剂，将生物质衍生物转化为高支链化烷烃。产物具有辛烷值高(95.4)、热值高和碳链分布窄的特点，可满足车用汽油的标准，并直接作为汽油使用。 专利和进展情况：针对生物质的溶解分离和转化分别申请一项专利。在此基础上，课题组还对离子液体溶解分离虾蟹壳制甲壳素进行了研究，并得到初步结果，有望对传统方法存在的高污染高能耗问题提供新的解决方案。 产业化前景分析：利用离子液体溶解纤维素工艺路线大大缩短，并且离子液体本身无毒，不挥发，可循环使用。用离子液体溶解纤维素来代替原有的黏胶过程具有巨大的优势和发展空间。利用可再生生物质生产纤维材料及燃油可以替代部分石油基原料。

聚碳酸酯的绿色生产新工艺

吴小姐

中科院/先进制造与自动化

技术简介及特点：聚碳酸酯（PC）是一种优良的热塑性工程塑料，被广泛应用于汽车、包装、光盘、医药、办公设备、薄膜等领域，需求量逐年攀升。目前PC的生产工艺主要采用界面缩聚光气法，但由于光气具有剧毒，环境污染严重，且溶剂回收困难，后处理工艺繁杂，严重制约了PC产业的发展。非光气法熔融酯交换合成PC工艺从根本上摆脱了有毒原料光气，是PC工艺的未来方向，必将在未来PC生产中逐渐占据主导地位。该工艺技术特点：（1）以碳酸二甲酯为原料，先与醋酸苯酯生成碳酸二苯酯（DPC），然后在熔融状态下与双酚A进行酯交换、缩聚制得PC产品，工艺清洁，路线简单。（2）新型离子液体催化剂具有良好的催化活性和稳定性，有利于实现温和转化。（3）可以与本团队开发的高效节能制备乙二醇联产碳酸二甲酯工艺相结合，解决碳酸二甲酯国内需求有限的问题，从根本上提高我国PC产业链和市场后续发展的竞争力。 研究进展情况：目前的研究工作主要集中在催化剂设计开发和实验室小试阶段。 产业化前景分析：聚碳酸酯是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。2012-2014年我国聚碳酸酯产能47.7万吨，产量20多万吨，进口数量远远超过100万吨，进口依存度接近100%，产品供应严重不足，市场需求潜力很大。

智能展会信息服务平台ExhibitionInformationserviceplatform(EISP)应用平台

冯生

广州地理研究所/先进制造与自动化

平台是一套整合了数字、移动和社交等多个渠道的综合性展会信息服务系统，为主办方、参展商与观众提供综合智能化、数据化、社交化的服务。智能展会信息服务平台（EISP）提供如下服务： EDM：短信与邮件结合能够及时准确地传递信息给目标用户。为您提供7*24小时技术支持，让您更放心。 微信：微网站建设、微信报名/预定、互动等。 APP：我们提供基于Android,IOS系统的应用定制开发。 大数据和分析：展会、展商和观众数据的全面收集，运用大数据技术分析，形成有价值的分析报告。 室内定位导航：运用低功耗蓝牙Beacon技术，通过自主研发的室内地图系统及室内定位技术，实现室内定位导航、路线规划等功能，使得使用者快速抵达目的地。 项目目标是建立并提供室内导航定位软硬件一体化解决方案，室内环境导航定位服务，结合物联网（移动互联网）以及云计算平台与大数据技术，研究室内位置信息分析系统，建立室内定位服务系统技术平台，可广泛应用于商用的室内定位领域和有价值数据的大数据获取和分析应用。

易飞无人机智能航测调查系统

冯生

广州地理研究所/先进制造与自动化

iFlyer是国内先进的基于微型多旋翼无人机的智能化、全流程的航测调查系统，同时具备一键采集正射影像、空中360°全景、倾斜摄影、线状巡视、环绕采集等功能。相比同类产品，本产品具备性价比高、方便快捷、上手简单、数据即飞即用等四大优势。人人能飞、人人敢飞，随时可飞、随地起飞，适用于小范围（20平方内）的工程勘测、国土测绘4D产品生产。该系统具有如下优秀的特性：兼容广：兼容从微型到中型、个人航拍到行业应用的市场80%的无人机型。功能强：拥有线状、正射、倾斜、全景、环飞等飞行模式，支持大任务规划、断点续飞、云端任务同步。效率高：以正射影像采集为例，作业效率平均1平方公里/架次、20平方公里/人天。更智能：任务云端同步、一键起飞、自动返航。更稳定：专业测试机构检测，0闪退率，bug实时提交。更安全：云端专业任务规划，起飞前10项安全检查。

城市水体污染高分卫星遥感监测

冯生

广州地理研究所/先进制造与自动化

珠三角地区气候温暖，河道纵横，但工业发达，人口众多，珠三角地区水环境承担了巨大压力。有关环境公报显示，珠三角地区水体存在较大的环境风险，目前的定点监测方法，无法从整体上把握风险的空间差异与时空过程、演变；传统的中分辨率卫星，无法有效监测城市河道和小型水库污染的细节。而采用高分卫星数据模拟来监测珠三角地区河道、水库水环境水质状况有很大的优势，不仅可以达到米级，同时可对地区水域全覆盖，可以更好的为珠三角地区河道、水库管理与保护提供科技支撑与决策依据。研究通过珠三角地区河道水体叶绿素、悬浮物、氮氨、总氮等参数优化水质光谱模型，在现场水体光谱及采样实验分析的基础上获取上述参数的反演过程。利用ASD光谱仪、YSI-plus等便携仪器采集水体光谱数据和部分指标量，基于对光谱数据的处理，选择光谱变量，通过支持向量机、偏最小二乘对实测数据和光谱变量进行分析建模，建立光谱模型，并通过光谱响应函数应用到高分卫星影像上，揭示珠三角地区河道水库水环境水质的时空变化与富营养化风险。

智能分选技术在资源循环过程的应用

冯生

广东省资源综合利用研究所/先进制造与自动化

“智能分选技术在资源循环过程的应用”技术是2016年广东省科学院立项的“工业固体废弃物与废水处理及资源化利用创新平台建设”项目研发的主要技术之一。当前报废电子电气设备的资源化利用已成为全球性的紧迫问题，电子废弃物中的许多材料如金属、塑料都是可以进行二次资源化利用的，如能有效回收并合理利用，既能产生良好的经济效益，又能保护生态环境。本技术就是针对电子废弃物、废旧塑料进行智能分选，得到各种可循环再利用的产品。主要技术特点是首先将上述废料破碎至一定细度范围，采用基于磁电感应技术的金属分选工艺，将钢铁、有色金属、稀贵金属及其合金材料从混杂料中分选出来，得到金属产品，实现金属和塑料的分离；采用基于近红外光谱技术的材质分选工艺，可从混合料中有效分离不同材质的塑料，得到各种高纯度的塑料产品；采用基于光学传感器技术的色选分离工艺，区分具有不同光学性能的物料，可对不同颜色的塑料、不同颜色的金属实现选别分离。通过上述组合分选，混合物料中的各组分得到有效分离，得到多种纯度高的精选产品，极大限度地回收了资源，提高了产品的价值，丰富了产品的用途，该技术具有很好的市场前景。

人工智能OCR缺陷识别视觉检测系统

东莞理工/先进制造与自动化

人工智能OCR缺陷识别视觉检测系统

新型耐腐蚀复合管式微滤膜的制备及使用

东莞理工/先进制造与自动化

复合管式微滤膜的制备及使用

高性能燃料电池催化剂制备技术

东莞理工/先进制造与自动化

燃料电池催化剂制备技术

聚3-羟基丁酸酯制备正丁酸、正丁醇、丁酸丁酯新技术

东莞理工/先进制造与自动化

正丁酸、正丁酯、丁酸丁酯制造新技术

磷酸铁锂材料低成本制造技术

东莞理工/先进制造与自动化

磷酸铁锂低成本制造技术

中空纤维膜组件自动化加工工艺及设备

东莞理工/先进制造与自动化

自动化加工工艺及设备

回转体slm金属打印机

东莞理工/先进制造与自动化

回转体SLM金属打印机

超声导波探伤系统

东莞理工/先进制造与自动化

超声导波探伤装置和损伤识别系统

基于压电陶瓷的混凝土智能骨料

东莞理工/先进制造与自动化

混凝土智能骨料

嵌入式FRP筋+外贴FRP片材混合加固桥面技术

东莞理工/先进制造与自动化

嵌入式加固桥面技术

基于压电传感技术监测FRP筋增强混凝土受弯构件机理及理论研究

东莞理工/先进制造与自动化

FRP筋受弯构件监测技术

“绿色”高韧性桥面伸缩缝连接板

东莞理工/先进制造与自动化

桥面伸缩连接板

金属表面污物激光清洗系统技术

王春明

华中科技大学/先进制造与自动化

金属表面污物激光清洗系统技术

活性污泥与生物膜协同作用的 污水处理方法及处理设备

闵华

上海理工大学/先进制造与自动化

本发明是一种活性污泥与生物膜协同作用的污水处理设备，适用于处理石化工业废水，以及低浓度和高浓度的生产或生活污废水。处理工艺的处理效果稳定，运行可靠，出水水质可以达到国家排放标准的一级标准；产生的污泥具有较好的沉降性能，易于处理；与其它处理设备或构筑物相比较，工艺流程短，污泥回流量减少40％～80％，运行费用降低18％～31％。通过处理设备的内外成结合达到多种处理工艺的组合，运行方式灵活，节省工程的投资，减少占地面积。 技术水平 处理水量及对象： 根据设备规模，处理水量不同 石化工业废水，生产或生活污废水 污泥回流量：20％～60％， 出水COD：＜60mg/L，BOD：＜15mg/L，NH3-N：＜15mg/L

全自动络筒机智能控制系统

闵华

上海理工大学/先进制造与自动化

手动或半自动络筒机难以满足市场的需求，全自动络筒机的开发是迫在眉睫。我国在90年代开始引进新型自动络筒机，但因机械零件多，精度要求高，互换性、可靠性及稳定性不够而未能形成批量生产。2000年后，在与与德国赐来福公司、意大利萨维沃公司进行自动络筒机的技贸结合，进口部件，国内组装，但国产化率低，特别是核心控制系统更是薄弱环节。 络筒机主要完成： 1.改变卷装，增加纱线卷装的容纱量： 通过络筒将容量较少的管纱(或绞纱)连接起来，做成容量较大的筒子，一只筒子的容量相当于二十多只管纱。筒子可用于整经，并捻，卷纬，染色，无梭织机上的纬纱以及针织用纱等。这些工序如果直接使用管纱会造成停台时间过多，影响生产效率的提高，同时也影响产品质量的提高，所以增加卷装容量是提高后道工序生产率和质量的必要条件。 2.清除纱线上的疵点，改善纱线品质： 棉纺厂生产的纱线上存在着一些疵点和杂质，比如粗节，细节，双纱，弱捻纱，棉结等。络筒时利用清纱装置对纱线进行检查，清除纱线上对织物的质量有影响的疵点和杂质，提高纱线的均匀度和光洁度，以利于减少纱线在后道工序中的断头，提高织物的外观质量。纱线上的疵点和和杂质在络筒工序被清除是最合理的，因为络筒时每只筒子的工作是独立进行的，在某只筒子处理断头时，其它筒子可以不受影响继续工作。 全自动络筒机智能控制系统主要功能： 1.纱线疵点清除； 2.全自动探纱、吸纱、剪纱、捻接； 3.热捻接、湿捻接；

超安全锂电池技术

闵华

上海理工大学/先进制造与自动化

常用的锂电池在被刺穿或击穿的情况下会马上短路，通常会立即起火甚至爆炸，并立即失去电源功能。课题组研发了一款具有应急功能的12V-22AH锂电池。该电池该在被刺穿（或击穿）的情况下不会爆炸或起火，而且还能继续给负载供电一段时间（30分钟以上）。该电池使用安全性能优异的正极和负极材料，并在胶体电解液中添加了阻燃聚合物和导热聚合物，确保电池被刺穿时不会起火和严重短路，只表现出可接受范围内的压降，不会马上断电，还可以继续给负载供电一段时间。该电池是一款超级安全并有特殊应急功能的锂电池，可以用于军工电源产品和其它极端环境下的电源系统。

基于先进三元材料锂电池的储能系统

闵华

上海理工大学/先进制造与自动化

储能系统在应用领域上可以分为小型无间断备用电源（UPS）和大型储能电站(ESS)。UPS在停电时给计算机/服务器、存储设备、网络设备等计算机、通信网络系统或工业控制系统、需要持续运转的工业设备等提供不间断的电力供应。储能电站的目的是“削峰填谷”，可以把用电低谷期低价的富余的电储存起来，在用电高峰电价较贵的时候再拿出来用，可以为用户节约用电成本，也能在用电高峰期缓解电网的用电压力。储能电站还可存储太阳能和风能电站产生的电能，将光能和风能与储能电站完美结合，实现可再生电能的有效储存，突破时间和气候限制，解决了太阳能和风能由于缺乏稳定性而造成的并网难题。 目前市场上的储能系统多是基于传统的铅酸电池，铅酸电池虽然价格低廉，但是它主要有由金属铅构成，对环境危害很大，而且它们寿命很短，通常2年左右就要更换全部电池。在低碳和环保背景下，用新型锂离子电池代替传统铅酸电池是大势所趋。市场上虽然有基于磷酸铁锂电池的储能系统，但是磷酸铁锂电池价格高昂，是铅酸电池的3倍以上，在市场上缺乏竞争力。本项目的目的是设计和制造基于廉价三元锂电池的储能系统，可以用于备用电源也可以用于储能电站，比基于磷酸铁锂的储能系统在成本上能降低30%以上，而且能量密度更高，重量和占地面积都显著降低。崔博士已经和敦煌力波能源科技有限公司合作在敦煌市的国家级光电基地建造了一个0.5MWH的储能电站系统，这个储能电站主要服务于一个光伏电厂，在光照不足时为辅助光伏板以产生稳定的输出功率。

一种新型的光伏一体化轻质建筑外墙

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光伏板与建筑墙体结合到一起，既可以发电，又可以提升建筑墙体的热工性能，降低空调能耗。广泛适用于缺电的地方和我国西部沙漠地区的建房。 课题组研发的光伏一体化轻质墙体，采用结构化技术，将光伏板与轻质墙体材料连接，设置内保温与隔音层，从而达到极为优秀的保温与隔音效果。同时，轻质墙体内部设置通风层，起到墙内通风排湿的作用，有效降低墙体结露和发霉。同时，该墙体具有安装方便，价格低廉和经久耐用等诸多有点。

鲜切果蔬加工消毒液在线测控装置

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鲜切蔬菜(fresh-cutvegetables)又叫半加工蔬菜、是以新鲜蔬菜为原料，经清洗、去皮、切割、修整、包装等加工过程，再经冷藏、运输而进入超市、冷柜销售的即食蔬菜制品。它具有品质新鲜、食用方便、营养丰富、清洁卫生等特点。 新鲜的蔬菜切割后存在许多问题，由于受到机械损伤而使营养物质流出，由于失去表皮保护常更容易被微生物侵染而腐败变质，从而影响其品质和货架期。 本项目研制的鲜切蔬菜加工消毒液在线测控装置，可应用于中央厨房鲜切加工蔬菜流水线生产需要的清洗消毒液浓度的在线检测和自动控制。 液在线检测装置技术指标： 1、可实现在线监控pH值、消毒液浓度、温度; 2、可自动报警、自动加药的智能化在线检测装置； 3、消毒液有效氯浓度范围控制在0～200mg/L，其误差控制在±5mg/L; pH值在5.8～7.0，其误差控制在在±0.5; 4、装置结构紧凑，材料可耐腐蚀，防潮。 技术创新点： 1、采用定比例稀释方法，利用小量程传感器实现高浓度消毒液的测量； 2、能够在线适时检测果蔬清洗消毒液的浓度，并能自动补充添加清洗消毒液； 3、建立能够适时在线检测报警，具有智能信息记录系统。 经中科院中国科学院上海科技查新咨询中心查新分析认为，项目方的研究具有新颖性、综合性，未见国内有与项目方具有完全相同研究创新点的同类公开报道。 （1）专利名称：果蔬消毒液检测方法及检测控制装置，专利号：ZL200610023625.5

桥式起重机快速设计系统

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桥式起重机快速设计系统适用于起重机设计生产企业，设计人员输入一些主要参数后，系统根据知识库自动确定主梁、起升机构、小车等机构的形式，经设计人员确认后，自动生成所有结构的三维及二维（AutoCAD）图纸，自动进行强度刚度校核，自动生成设计文档，满足GB3811的要求。系统具有设计速度快，设计接果准确，基于三维设计的特点。

锅炉快速设计系统

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余热锅炉快速设计系统包括五大模块，分别是锅筒、过热器、省煤器、蒸发器、水保护段。该系统适用于余热锅炉设计生产厂家，设计人员输入主要工作参数后，系统自动进行热力计算，然后确定各受热面的结构形式。根据受热面结构参数对产品模型进行参数化驱动，生成出符合设计要求的产品模型，进而输出生产图纸、计算说明书、工艺信息表等一系列设计数据，实现了余热锅炉设备的快速准确设计。

车间生产管理系统

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本系统适用于机械加工企业，系统根据BOM及工艺信息，对每一道工序能精确的进行管理，可以打印工票、统计工票、料废工废管理、质检统计、按人及按班组工时统计、按工作令及产品统计加工成本，实时显示工件加工状态，为用户提供一个快速反应、精细化的制造过程管理平台，对企业降低成本、提高交货准确率、提高产品的质量有很大的促进作用。系统采用B/S网络架构，可以同时使用于生产部门、质检部门、工艺部门、标准化定额部门。

产品设计开发软件

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面向产品设计，主要研究产品设计中的几何计算与设计、性能计算与分析、材料集成计算与设计基础算法，实现产品设计CAD与CAE无缝集成设计。几何计算与设计，主要进行柔性产品设计、几何拓扑特性计算、体参数化建模等方面的研究。具体实例见（a）（b）（c）（d）图。性能计算与分析，主要研发基于新的产品描述的性能分析方法。材料计算与设计，主要进行非均质产品设计、材料集成计算工程方面的研究，具体实例参加（e）图。 面向工业领域，基于虚拟样机技术和知识工程，开发产品快速设计系统。主要开发基于Web3D技术的网络虚拟交互展示技术及系统，基于虚拟数字样机的产品快速智能设计系统，行业信息化管理软件等系统，具体实例参加（f）图。

Eupes-3快速自浮式污水处理系统

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系统核心技术拥有自主知识产权的新技术发明专利。采用“以油克油”的办法，通过向水中投加液态油类物质，使矾花整体密度减小，通过特殊装置调节矾花上浮速度并集中收集；上浮油渣经收集、（清洗）处理后，油、沥青质及胶质进入了油相，剩下的无机沉降物就非常少了，极大地减少了污泥量。 污水加入特殊的混絮凝药剂后，形成矾花，将水净化；又通过投加的自浮药剂，使所产生的矾花全部上浮，并通过特殊装置收集；收集到的浮渣经清洗后，所留残液再利用药剂还原，还原为混絮凝药剂，再次投加到来水中，处理污水。因为药剂的循环使用，使污泥全部消化，做到零（微）污泥处理。本产品适用于化工废水处理，特别适合油田污水（包括含聚含油污水）、煤田污水、煤层气污水及工业废水处理，其处理后的水质达到注入水水质标准A3级。 主要特色与技术水平： 装置简单：占地面积小，设备投资低，防腐性能强，方便移动，建设周期短。污水处理回注水质。 达标率高：污泥产率少，污泥产泥率小于0.03T/1000M3，是传统方法的1/10。 污水处理工艺先进，管理成本低。 污水处理工艺降低了污泥排放以及处理、处置的难度，大大降低成本低。 污水处理自动化程度不高，全自动控制，工人劳动强度大大降低，而且易操作，易管理，生产效益高。 本系统污水处理排量在80-100m3/h，如果在污水处理排量增加的时候，该系统可以再增加处理罐并行使用，增大污水处理量。

电力能效测评与电能质量管理系统

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电力能效测评和电能质量管理是近几年迅速发展起来、电力行业和人工智能交叉应用、服务于电力系统的一项新技术，在国内外均属前沿领域，热门话题。 电力能效测评是指从输电-变电-配电-用电的供应链进行各个环节的节能降耗分析和评估。通过研究变电站、配电网节能评估方法，开发电网能效评估与节能决策软件系统，分析配电网损耗影响因素，建立损耗分析数学模型。通过电力能效测评后，能够反映电能有效利用的程度，查找用户节能潜力，并提出节能降耗方案。 电能质量是指优质供电，即供电质量和用电质量。电能质量管理是指通过人工智能方法，进行电力有源滤波，改善用电功率因数，促使无功就地平衡；合理选择供电半径，合理选择供电系统线路的导线截面，提高供电效率，减少线路损耗；合理配置变电、配电设备，防止其过负荷运行，适当选用调压措施，从而提高电能质量，让供电单位和用电单位获得优质供电。 技术创新点 长期看来，我国的能效测试与评估工作进展缓慢，尚未得到推广应用；目前，社会上大部分能效评估工作仅针对单台用能设备开展，而对于用能系统的能效测试与评估工作开展较少；在系统能效监测和管理，优化能源管理模式方面，国内甚至国外仍缺乏有效的技术手段；用能企业在生产过程中消耗的能源种类多样化，单一能源效率评估无法反应企业实际的用能效率，需要全面、系统考虑。 本系统技术创新点在于，通过能效监测和管理，采用人工智能控制策略，选择有针对性的能源效率评估方法，从而做到优化能源管理。系统通过能源成本指标计算分析，节能量和节能潜力计算分析，对节能技术改造项目评价。在实际生产运行过程中，本系统根据能量平衡、物料平衡的原理、能源成本分析原理工程经济分析与环境分析原理以及能源利用系统优化配置原理为依据，按照能效评估（初步）——成本控制——能源方案（详细）——节能改造——监控的步骤，提高用能设备在整个用系统中的效率，从而提高用电效率，实现优质供电。

复杂装备一体化智能设计系统开发与应用

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针对当前复杂装备产品设计过程中设计周期长、效率低的现状，以复杂装备产品实体造型设计和工程图绘制过程为对象，进行基于知识工程的复杂装备智能设计系统设计方法的研究。首先，在计算机上建立其三维几何模型，可容易地进行编辑、修改，并可检验其制造的可能性，生产成本，能否容易装配。其次，对其三维几何模型附于物理属性，能模拟其工作状态，可进行运动学、动力学、热力学、强度、振动分析仿真，也就是说，在设计阶段(不需要制造出实物)，就可以把握住机器或机械零件的静态与动态性能，最终可以实现设计制造出低成本、高性能的机器。 以构建企业知识系统和用户定义特征为导向，充分结合企业研发流程和设计经验，并运用Pro/ENGINEER软件平台下的二次开发工具，结合知识工程、自顶向下设计和参数化设计三大技术，得到一个以自动装配、面向对象的复杂装备设计知识表达、知识驱动的复杂装备参数化骨架设计、快速出图等关键技术为特征的复杂装备智能设计系统。使用效果表明，本系统有效地缩短了复杂装备设计周期，提高了设计成功率，成为了设计人员可靠、高效的设计工具。 该技术已应用于一种系列油缸产品智能设计系统的开发中。在油缸设计中引入知识工程(KBE)技术，结合自顶向下设计和参数化建模设计方法开发参数化、智能化的油缸设计系统，实现由知识驱动的油缸自动化设计。这种以KBE技术为基础支持油缸参数化自顶向下设计功能的油缸智能设计系统(CylinderDesignSystem，CDS），通过优化产品配置和系列化管理来缩短油缸的设计周期，提高设计质量及设计准确率。 计算机软件著作权：油缸快速设计系统V1.0，登记号：2013SR073353

工况巡检及网络化远程监控系统

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本系统主要包括电源系统、数据远传及控制模块、GPRS模块、服务器数据库系统、客户端软件系统、现场采集单元电路模块、传感器系统、机箱、安装系统等。主要用于边远地区设备工况巡检及网络化传输控制。目前在助航标志遥测遥控、油田抽油井工况无线巡检、汽车调度等方面推广应用。系统工作原理及布置原理框图如图1-3。 该技术在助航标志遥测遥控应用方面于2003年4月获得省部级鉴定为国际先进水平。目前相关技术已经申请多项中国专利，并在油田、交通等行业或领域推广应用。

污水生物过滤处理和回用设备及其方法

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作为小型的污水处理与回用设备或者规模较小的处理工程，目前的工艺需要多个池体构筑物或设备进行组合，占地面积较大，并且运行费用较高。本发明将生化处理单元和深度过滤处理单元一体化，综合性和灵活性高，较低的投资与运行费用和成本，自动化程度高；处理效果可以达到有关污水处理回用的水质指标，可回用于道路浇洒、绿化浇灌、洗车、地面冲涮、工业利用等。 技术水平 处理水量及对象：依据设备规模而定；生活污水和工业污水 达到关污水处理回用的水质指标

一种光生物污水处理设备

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对于难降解的有机高浓度废水，采用常规污水处理工艺难以达到排放标准，本发明，涉及光催化和生物处理协同作用，与其它处理设备或构筑物相比较，工艺流程短，处理效果明显提高30％～60％，运行费用降低21％～38％。对于一般性质的难以降解的污水，去除率可以达到90％以上；处理设备可与多种处理工艺的组合，运行方式灵活，节省工程的投资，减少占地面积。 处理水量及对象：依据设备规模而定；难降解高浓度废水，如印染废水，化工废水

一种改进的厌氧折流板污水生物处理设备

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在处理高浓度工业废水时，，厌氧折流板反应器（ABR)工艺可以在一个反应器内实现一体化的两相或多相处理过程，但是，一体化反应器内污泥浓度低，两相分离困难，处理效果不稳定等问题一直阻碍着该技术的发展，而本发明通过在传统ABR反应器增设斜管，通过斜管区的污泥沉淀作用，不仅有效减少了污泥流失，而且在酸化反应器和甲烷反应器斜管区以下形成了悬浮污泥层，污泥浓度得到提高。实现了产酸相和产甲烷相的分离，使得产酸菌和产甲烷菌能在各自的适应的生存环境下生存，能更好的发挥各自的作用，达到高效处理废水的目的。与普通的厌氧折流板反应器相比，设备内污泥浓度提高了约5%-12%，COD去除率提高了约5%-10%，更好的改善了污水的处理效果。 技术指标： 处理水量及对象：依据设备规模而定；高浓度工业废水及生活污水 COD去除率：≤95% 产气中甲烷气体体积分数：80%左右

全自动空气阀门性能测试台

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依照美国ANSI/AMC500-D-07标准设计适合于不同类型规格空气阀门的性能测试台，配用高精度传感器，采用计算机自动数据采集系统，对测量参数进行实时监控与测量，最后形成标准试验报告。

全自动风机性能测试台

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依照美国AMCA207标准设计适合于不同类型规格风机的性能测试台，配用高精度传感器，采用计算机自动数据采集系统，对测量参数进行实时监控与测量，最后形成标准试验报告。

低温、低气压环境闭式循环风洞

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建造模拟平流层低温、低气压环境的闭式试验风洞，闭式循环风洞内部温度可稳定在-70度，内部绝对压力稳定在4000pa，风洞收缩出口气流速度30m/s，风洞有效试验段直径φ750mm，且保证气流的均匀性及同温性。可以开展高空器件的可靠性研究。

高速、高压、高效离心风机

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离心风机压力超过30kPa以后，往往需要采用鼓风机或压缩机获得高压力。鼓风机常用的罗茨鼓风机、单级高速离心压气机或多级离心鼓风机。罗茨鼓风机存在效率低、维护成本高、要求输送气体无油时无法使用的特点，单级高速离心压气机转速高，体积小，但为了获得高转速需要采用齿轮增速、磁悬浮轴承或空气轴承，带来了成本高的特点，多级离心鼓风机存在效率低于单级高速风机，且成本远高于罗茨风机的特点。 高速、高压、高效离心风机，采用单级叶轮匹配成熟的高转速电机直连驱动，离心叶轮经过三元流动设计，具有压力系数高、效率高的特点，结构简单，高可靠性，压力可达到70kPa，流量30～100m^3/min，功率不超过200kW；或压力≤30kPa，流量≤20000m^3/h。成本仅为同类性能参数单级高速离心压气机的三分之二。