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路面多维高频检测装备和智能养护技术及应用
路面多维高频检测装备和智能养护技术及应用
同济大学交通运输工程学院杜豫川教授团队研发的路面多维高频检测与智能养护系统，利用先进的车载分布式传感、AI图像识别、北斗高精度融合定位等技术，打造了一套轻量化的路表损伤自动检测装备。面向路内结构破坏、路域设施损坏，建立了基于多尺度探地雷达+高分辨激光雷达的多维度路面健康全息感知系统，实现了包括路面平整度、路表病害、桥头跳车、结构损坏等参数的高频率检测与融合分析。该项目先后获得中国公路学会科学技术一等奖(2017年)、上海市科技进步一等奖(2019年)、中国产学研合作创新二等奖(2019年)，并于今年参展第22届中国国际工业博览会，获得大会创新引领奖（仅10项）。
设备检测图像
产品经国家道桥计量站等单位测试，检测误差小于10%，综合病害识别率大于90%，图像处理速率大于10张/秒，检测效率可提高传统手段的2至3倍，平台实现了单日数百GB级的养护外场数据高效处理，且费用可降低50%以上，具有明显的经济与效率优势。产品构建了全面的知识产权体系，具有国家授权发明专利10项、国际专利PCT5项，以及软件著作权6项。
项目产品在上海这一超大城市形成了规模化应用，并在江苏、浙江、河北等全国十余省市超过40000公里各等级公路上得到推广，覆盖了高速公路、城市干道、农村公路等多等级道路类型，同时也为港珠澳大桥、雄安新区等重大工程建设提供数据支撑，有效地推动道路设施智能养护装备及管理系统的技术进步，取得了巨大的社会经济效益。
同济大学
2021-04-11
膜技术在粉体生产领域中的应用
液相法（特别是湿化学法、水热合成法等）是大规模工业化生产纳米粉体的方法之一，但存在间歇工艺，洗水量大，产品流失严重，环境污染等问题。本工艺将膜技术应用于粉体的生产过程中，如纳米氧化锆、水滑石、石墨烯等粉体的生产领域中，并形成具有自主知识产权的陶瓷膜法超细粉体生产新工艺与成套装备，促进了超细粉体制备的技术进步，推广应用60项工程。
南京工业大学
2021-01-12
生产过程软测量建模技术的研究与应用
在过程控制中，若要使生产过程处于最佳运行工况、实现卡边控制，提高装置的经济效益，就必须要对生产过程的重要过程变量进行严格控制。然而对许多工业过程来说，一些重要的输出变量目前还很难通过传感器得到，即使可以测出也不一定具有代表性，不能总体的反映出设备的运行工况。为了解决这类变量的测量问题，出现了不少方法，目前应用较广泛的是软测量方法，目前软测量在流程工业中已得到广泛应用。
南京工业大学
2021-01-12
食品加工中生物毒素控制创新技术与应用
1、项目简介：
本项目是江南大学孙秀兰教授主持的完成的，成功扭转了我国长期以来食品 企业规模化脱毒技术和设备不足的局面，获 2018 年度江苏省科技进步奖一等奖。
2、主要创新内容及技术突破：
构建了高效抑制产毒真菌生长并降解毒素的食品级发酵菌株：针对传统发酵 工艺，构建了基于自主知识产权的降解菌株稻壳固定化技术和生物酶定向脱毒技术，实现毒素形成的源头控制； 建立了毒素降解中间产物潜在毒性传感评价新体系：针对消减过程中毒素毒 性效应变化，构建基于毒性靶点基因、特异性生物蛋白、代谢标志物的细胞微流控和荧光传感技术，实现毒素降解过程中产物潜在毒性及联合毒性效应的高效评价；创制了毒素高效去除与降解一体化技术：针对单一化学降解对组分本身的破坏，构建高频超声、磁分离协同纳米催化降解一体化技术，实现降解过程中毒素产物有效控制。 系统集成工业化生产脱除设备及现场检测装置：集成产毒基因茎环探针、离 子液体介导及端面场效应增强材料，建成工业化“超声+臭氧”毒素稳定去除装置，形成主动干预调控技术策略，实现了产业化推广应用。
江南大学
2021-04-11
空间变厚齿轮传动系统关键技术与应用
针对船舶、机器人、航空、航天等装备制造业对齿轮传动精度、效率、功率密度和环境适应性及安装空间的特殊要求，结合传动机械学科前沿，开展空间变厚齿轮传动啮合理论、设计方法和高效精密加工技术研究，取得了如下创新性成果：
1）提出了基于公共节圆锥共轭啮合理论和空间变厚齿传动设计方法，实现了啮合区域可控，大大提高了空间变厚齿轮传动承载能力和精度；开发了平行轴、相交轴、交错轴空间变厚齿轮传动线接触控制设计分析软件。
(a) 基于公共齿条线啮合模型 (b)平行轴节圆锥 (c)相交轴节圆锥 (d)交错轴节圆锥
图1公共节圆锥共轭啮合理论
2）提出基于误差与承载变形耦合的变厚齿轮传动啮合性能控制、利用普通齿轮加工机床滚铣/磨削变厚齿轮机床参数调整方法，揭示了设计加工参数对啮合特性影响规律。
图2空间变厚齿轮传动啮合特性分析
3）提出了考虑空间变厚齿轮几何运动学、误差和轮齿弹性变形全周期多点啮合时变接触动力分析、变厚齿轮传动与结构耦合系统动力学分析方法，实现了变工况、变载荷、多误差耦合的空间变厚齿轮传动系统动态特性预估与振动噪声抑制。
(a)系统振动模态 (b)动态啮合力 (c)动态轴-轴承支撑力
图3空间变齿厚传动动力学特性
4）发明了变厚齿平行定轴和少齿差行星动轴精密传动，通过轴向调隙机构，实现零回差传动；开发了传动精度、效率高的平行轴变厚齿系列精密传动装置，用于伺服驱动、卫星定位机构中，传递精度达到国外先进水平，替代了进口。
5）提出了任意夹角空间变厚齿轮传动，开发了系列小夹角船用齿轮传动装置，通过平面相交和空间交错变厚齿轮传动实现倒车和顺车功能，满足了机舱狭小安装空间需求，减少船体吃水深度，降低行驶阻力，打破了德国ZF和美国Twin Disc垄断，填补国内空白，产品性能达到国外先进水平，实现批量出口。
(a) 系统布置 (b) 传动原理 (c)齿面印痕控制
图4小夹角变厚齿船用齿轮传动装置
本研究成果打破了西方发达国家对我国空间变厚齿传动领域重要装备及关键技术的垄断和封锁，满足特定使用工况、特殊空间安装方式及高精度、小体积、长寿命、高可靠性齿轮传动的需求，促进了科学发展、技术进步和经济增长，具有很好的市场推广应用前景，有望成为高性能传动产业新的经济增长点。
重庆大学
2021-04-11
基于相变蓄热与太阳能利用技术的高产温室成套技术及应用
北京工业大学
2021-04-14
一种高精度全链路星载SAR辐射定标仿真方法
本发明涉及一种高精度全链路星载SAR辐射定标仿真方法，包括：读入真实雷达卫星数据；选取距离向和方位向点数大小符合要求的面目标作为辐射定标的仿真数据源；通过在场景中心位置加入已知雷达散射截面积的定标器，构造布设定标器的面目标仿真数据源；将布设定标器的面目标分解为多个点目标，计算每个点目标的回波并叠加，获得回波仿真信号；进行成像处理，得到包含定标器的场景雷达图像；计算辐射定标系数，完成定标处理
北京航空航天大学
2021-04-10
关于丰中子核16C的链状分子转动带的研究
不稳定原子核占有核素版图的绝大部分区域，近20多年来在实验室中逐步产生出来，表现出一系列新奇的结构和动力学性质，也带来新的应用前景。其中，丰中子原子核的特别奇异的线性链状分子结构已有多年理论预言，但实验发现十分困难，需用多种证据相互印证。此前多个实验组在14C中观察到链状分子态的个别证据（如北大组的前期工作[Phys. Rev. C 95, 021303R(2017) ]）。 此次北大组在更加丰中子的16C中，通过反应Q值、能级、自旋、特征衰变纲图等多个观测量，完整确认了π2σ2构型的正宇称线性链状分子转动带的四个成员，成为这种结构研究的一项重要跨越。 此项研究的实验探测在我国的大科学装置兰州重离子加速器(HIRFL)上的RIBLL1放射性束流线上完成。实验采用每核子23.5 MeV的16C次级束流，通过非弹散射将16C激发到集团破裂阈值之上的高激发态。采用精密的零度粒子望远镜和多套大角度的探测器组合，精确测量末态全部三个粒子。通过全粒子能动量守恒关系逐事件推知入射粒子能量，避开了放射性次级束流能量扩散的缺陷，首次在弹核碎裂型次级束实验中得到分辨率很高的Q值谱，从而清晰的识别出16C的选择性衰变路径。分析过程并采用特殊方法区分了相邻硅微条信号的真假来源，大大提高了最终获得的多重关联真实事件数，从而在足够的统计下通过模型独立的角关联分析获得了分子转动带头号成员的自旋。实验最终确认了价中子处于π2σ2构型的正宇称线性链状分子转动带的四个成员：16.5 MeV(0+)、17.3 MeV(2+)、19.4 MeV(4+) 和21.6 MeV(6+)。图1概略显示了观察到的分子带成员及其衰变特性。实验还观察到一个可能的纯σ4构型的分子态（27.2 MeV），为后续实验提供了指引。
北京大学
2021-04-11
一维原子链缺陷两端零能束缚态的发现
在二维铁基高温超导体中的一维原子缺陷链两端发现马约拉纳零能模，为实现较高温度下、无外加磁场的拓扑零能激发态提供了一种可行性平台。王健研究组通过分子束外延（MBE）技术在钛酸锶衬底上成功制备出大尺度、高质量的单层FeTe0.5Se0.5高温超导薄膜，其超导转变温度T_c≈62 K，远高于块材Fe(Te,Se) (T_c≈14.5 K)。利用原位低温（4.2 K）扫描隧道显微镜（STM）和扫描隧道谱（STS）技术，研究组在薄膜表面发现了一种由最上层Te/Se原子缺失形成的一维原子链缺陷。在这种一维原子链缺陷两端，同时观测到了零能束缚态（图1），而在一维原子链缺陷的非端点处，依然是超导带隙的谱形。随着温度升高，零能束缚态的峰高逐渐降低，最终在远低于T_c时消失（约20 K）。随着针尖逐渐逼近薄膜表面，即隧穿势垒电导变大，零能束缚态峰迅速升高且没有发生劈裂，展现出良好的抗干扰性。此外，研究组发现在较短的一维原子链缺陷两端的零能束缚态发生了一定程度的耦合（图2），其峰高随缺陷长度的依赖关系在统计中展现出正相关关系。这些零能束缚态的谱学特性，如峰值高度与半高宽随温度的演化，消失的温度，针尖逼近隧穿谱与难劈裂的特性等，都与马约拉纳零能模的解释相符合，可以基本上排除Kondo效应、杂质缺陷束缚态或有节点的高温超导体中Andreev零能束缚态等其它可能性。波士顿学院的汪自强教授团队基于肖克利缺陷态的能带理论在超导体中的表现提出了可能的理论解释。在强自旋轨道耦合作用下，单层FeTe0.5Se0.5薄膜表面的一维原子链缺陷可以是衍生一维拓扑超导体，其端点处会产生受时间反演对称性保护的一对马约拉纳零能模。时间反演对称性破缺下也可产生一维原子链缺陷拓扑超导体，其两个端点各产生一个马约拉纳零能模。这一工作首次揭示了二维高温超导体FeTe0.5Se0.5单层薄膜中的一类拓扑线缺陷端点处的零能激发，具备单一材料、较高工作温度和零外加磁场等优势，为进一步实现可应用的拓扑量子比特提供了一种可能的方案。
北京大学
2021-04-11
基于光纤传感器的水产品冷链测温系统及方法
其他成果/n提供了基于光纤传感器的水产品冷链测温系统及方法，该系统包括光纤光栅阵列、测温控制终端和监控计算机，光纤光栅阵列与测温控制终端相连，测温控制终端通过局域网与监控计算机相连。本发明利用光纤传感探头与采集控制电路分离的特点，避免电子元件在低温环境下工作，实现了对水产冷链各位置温度的准确测量。
武汉轻工大学
2021-01-12