成果与项目的背景及主要用途： 成果背景：由于建筑能源消耗的急剧增加，热泵作为一种通过消耗少量高品位能量，把热量从低温处传输到高温处的装置，日益受到人们的关注。热泵通过使用清洁的冷热源如太阳能、土壤能、空气能等，能够同时实现制冷、制热、提供生活用热水。这种复合可再生能源系统的出现，给人们提供了更具灵活性的方案，来实现洁净能源系统的三联供功能。 系统主要用途：多热源热泵系统是指以太阳能-空气源-地源等为热源的热泵系统，主要包括：太阳能集/散热系统、空气源集/散热系统、埋地盘管集/散热系统（含室内蓄热体）、水源热泵系统、房间热力系统、控制系统。本方案利用先进的智能控制技术，将太阳能源、空气源和地源热三者有机结合，通过水源热泵机组实现向建筑物供热、供冷和提供生活热水。太阳能集/散热器的利用可弥补地源热泵因埋地管束多而导致的投资过大的缺点，同时减少地下环境受到过度的热污染，而少量地源和蓄热系统的使用可弥补太阳能和空气源热泵受气候条件影响大的缺点，使系统即使在恶劣的气候条件下也能在高能效状态下工作。太阳能-空气源-地源热泵联合系统可以设计为基本工作模式，还可以根据具体情况开展因地制宜的设计，组合成适合当地地理及气象特点的系统。系统采用全新的智能控制技术，采集实时的系统参数，提高温度调节的准确性，使系统始终维持在高效状态下工作。通过将太阳能源、空气源集/散热器做成外围护结构的一部分，实现新能源与建筑结构的完美结合。结合三步节能建筑技术的普及推广，本技术产品的目标是实现空调和采暖方面的一次投资和日常费用仅为传统空调+暖气方案的 50%。 技术原理与工艺流程简介：  夏季： 系统处于制冷工况，需要把从室内吸收的热量转移到室外，太阳能散热器、空气源散热器、埋地换热器分别提供冷源，此外，在房间内有相变蓄能材料，晚上积蓄冷量，减轻热泵系统在白天的热负荷。由于空调系统在夏季并不处于常开状态，如果空调不处于制冷状态时，使系统处于制热工况，关闭室内热力系统，并且打开阀 V4 和 V6，关闭阀 V5，此时系统成为太阳能热泵式热水器，可以提供稳定的热水。两种工况的切换通过实时测量的室内温度和热水箱温度等参数，由智能控制系统进行判断。 冬季： 系统处于制热工况，太阳能集热器和埋地换热器作为热源给建筑供热，同时供生活热水。当热水箱温度达到设定值时，关闭阀 V4 和 V6，打开阀 V5。此外，在房间内有相变蓄能材料，白天积蓄冷量，减轻热泵系统在夜晚的工作负荷。三个热源可以任意两个之间并联工作，也可以分别工作，要依具体的工作状况，包括环境温度、室内温度、热源温度等状况而定。技术水平及专利与获奖情况：该技术已申请专利，并通过小试鉴定。 应用前景分析及效益预测： 应用前景分析：本项目的实施可以加快可再生能源产业化的发展，促进建筑节能与热泵系统的有机结合，对空调行业进一步向绿色能源的发展，都有非常显著的作用。三步节能的尽快实现，客观上也促进了新能源的普及推广。 效益预测：下面以天津地区为例对本系统的一次投资成本及运行费用进行说明，将本系统与单冷空调+暖气、地源热泵、空气源热泵比较。建筑面积 150m2，采暖天数 125 天，制冷天数 120 天，每天制冷 10 小时，平均运行负荷按 70%计，电费 0.41 元/度以三步节能后的指标计，供暖负荷取 36W/m2，总供暖热负荷为 5400W/m2，制冷负荷 72W/m2，总的制冷负荷为 10800W/m2。 第一种方案采用单冷空调+集中供暖，集中供暖中室外采暖的投资为 85 元/m2，室内的费用为 25 元/m2，总的费用为 110 元/m2，天津地区的暖气费用为15 元/(m2 年)，设制冷系数为 2.5。 第二种方案完全采用地源热泵，冬季单位钻孔长的取热率为 30W/m，夏季的放热率为 50W/m，约需 210m 的钻孔长，管长和施工总费用取 90 元/m。 第三种方案完全采用空气源热泵，冬季采用电辅助加热的时间为全部取暖时间的一半，冬季制热，夏季制冷系数为 2.5，冬季制热系数取为 2。 第四种方案为本项目系统，太阳能集热板取 17m2，地源热泵系统的冬季负荷为 1500W，夏季负荷为 2500W，地源热泵约占总负荷的 25%，夏季性能系数取为 4，冬季的性能系数取为 3。 应用领域：建筑节能；新型热泵、空调系统；制冷、供暖系统工程；可再生能源建筑。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：热泵、空调及控制系统。 设备：机械加工及系统安装设备。 厂房面积：1000m2 以上。 投资规模：600 万以上。 合作方式及条件： 合作方式：技术入股、合资经营。 条件：对建筑、节能及可再生能源利用感兴趣且致力于该技术的推广实施。 

近日，上海交通大学电子系义理林教授课题组基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台，实现了锁模激光器输出飞秒脉冲的实时光谱调控，对飞秒激光器的设计具有重要的应用价值。相关成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”为题目于2020年1月发表于国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》（中科院长春光机所与Nature出版集团合办期刊），并入选为封面文章，在“News & Views”栏目被专门评述。博士生蒲国庆为第一作者，义理林教授为通信作者。 图说：期刊封面文章 飞秒尺度（1E-15秒）脉冲对应着原子分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的众多超快过程，有着广泛而重要的应用。锁模激光器作为产生飞秒脉冲的重要基础研究工具，在物理、化学、生物、材料、信息科学等领域都有广泛的应用。飞秒锁模激光器自上世纪六十年代发明以来，与其相关的研究分别于1999，2005，2018年获得过诺贝尔奖。 随着超快光学的快速发展，越来越多的前沿应用需要对飞秒脉冲的时域和光谱进行精细控制。由于飞秒脉冲的产生涉及非常复杂的非线性和色散传输效应，达到特定脉冲状态的稳态输出需要对激光器多个参数在高维空间进行优化，传统基于激光器光学设计和优化的方法已被证明难以精确实现。 通过对飞秒脉冲状态进行智能识别，结合智能算法对激光器多参数进行全局优化，有望获得理想的飞秒脉冲输出，但其主要挑战在于飞秒脉冲难以实时精确识别。低速时域采样无法识别飞秒脉冲宽度和形状，光谱仪虽可识别飞秒脉冲积分光谱但无法识别其瞬时光谱，因此传统方法都无法做到实时控制飞秒脉冲精确锁模状态。为了解决这一难题，义理林教授课题组提出在锁模控制环内引入时间拉伸-色散傅里叶变换（TS-DFT）技术，通过时域到光谱的转换，采用低速时域采样即可识别飞秒脉冲对应的瞬时光谱宽度和形状。结合智能控制算法，实现了以1.4nm为精度对飞秒脉冲光谱宽带从10nm到40nm进行可编程控制，光谱形状可编程为高斯型或三角形等。这是本领域首次实现飞秒锁模脉冲光谱宽度和形状高精度实时编程控制，解决了飞秒锁模脉冲锁模状态无法精确调控的难题。 基于实时的光谱控制，该研究还展示了从窄谱锁模态至宽谱锁模态以及从三角形光谱脉冲态至宽谱锁模态的演变过程，发现两者动力学过程具有相似性，提出了目标锁模状态可能决定中间动力学过程的猜想，为人们进一步探索锁模激光器内部机理提供新视角。 图说：基于快速光谱分析的飞秒锁模脉冲智能控制 非线性光学著名专家John Dudley教授（欧洲物理学会主席，IEEE/OSA Fellow）在《Light: Science & Applications》的“News & Views”栏目撰文介绍此项工作，认为本工作极具创新性，开拓了研究锁模动力学新的可能性，很可能应用于多种锁模光纤激光器中。 义理林教授课题组过去六年来一直致力于解决飞秒锁模激光器的智能控制问题，2019年发表在光学领域顶级期刊《Optica》的“智能锁模激光器”成果入选美国光学学会旗下新闻杂志《Optics & Photonics News》2019年光学年度进展“Optics in 2019”。该方向工作部分得到国家自然科学基金（61575122）的支持。《Light: Science & Applications》论文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”评述论文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7

对纱线张力控制而言，国外已经研制出了相应的产品，但是从经济的角度来说，国外的产 品价格昂贵，很难大规模在国内生产过程中推广。本项目针对中国市场的需求，以纺织设备纱 线张力控制作为应用对象，应用现代控制技术研制出一套经济实用的张力控制设备，可用在纺 织行业里的多个工艺过程，如织布、绕线、纺纱等等，研发出适合于中国特色的纱线恒张力控 制器，以适应中国这个拥有广大纺织市场的需求。 张力控制器的控制过程中张力调节模块根据张力测量模块所测的张力数据，数据经过软件 滤波后以遗传算法来对PID控制器参数进行自适应调整，并生成控制量改变无刷电机的转速， 从而对纱线中的张力进行调节控制，该项目解决了纺织过程中纱线张力小和张力变化速度快所 带来的纱线张力难以控制的问题。 相关使用技术如下： (1) 无线网络技术 通过无线技术实现自动化自组局域网络，使得一台 (套) 或具有相同参数设置的一批设 备，通过参数的设定自动组成无线网络。通过无线网络可以实现参数设定的同步改变和调整， 任何参数的变动可以在一个站点上统一实现。数据先是在本地局域网内被保存和调整，然后发 送到其它网络当中，最后实现整个参数更改的全网实现，使用方便、可靠、准确，也使得控制 者能通过PC轻松获取各个设备的实时状态。 (2) 采用数字技术 装置由Arm控制芯片来控制以保证最大的通用性 (针对工作条件的不同可编程不同的参 数)。此外全数字技术也使得我们可以对装置的电机进行一系列的极为精密的控制。 (3) 智能温度监控 能根据室温的不同进行自动适应,还可以通过无线网络将温度发送给控制端，对过高的温 度进行报警停机等操作，因为温度的过分增高可能是由装置的不正确使用所导致，为此，设备 软件连续不断地监测其内部温度。当此温度超过设定值时，也会在LCD图形显示器上显示一条 报警信息，并置STOP输出信号有效。 (4) 液晶显示技术 采用液晶显示器，实现图形操作界面，可视化操作，使操作界面形象化，能与控制系统完 美结合，实现所见即所得的操作感觉。 (5) 精确传感技术 采用一种先进的张力检测器件能及时快速的将张力变化准确、快速检测出来，检测精度达 到0.05g, 确保张力稳定。

研制出的3mm波段高功率回旋管可用于毫米波非致命拒止武器系统、毫米波雷达成像系统和毫米波定向能武器系统,是毫米波拒止武器系统必需的大功率微波源。主动拒止武器主要是利用3mm高功率微波刺激人体表皮的痛觉神经，使人感到剧烈灼痛达到驱散非合作人群的目的。可用于装备部队作战、维和、反恐(针对恐怖活动与恐怖分子,尤其是人体炸弹)，装备警察用于制暴、监狱控制、重要目标(军事、政治、经济及安全设施和人员等)保护（如军事基地、军事禁区、使领馆、航船、机场、重要场馆等的防护）及反海盗劫持活动等等，这对保障国家安全具有重要作用。 本项目在突破一系列关键技术的基础上研制出了低电压、小电流3mm波段高功率连续波回旋振荡管，在关键技术研究上有一系列创造性贡献。 研制成功了高效、高模式纯度TE62模式的W波段连续波回旋管：频率94 GHz、工作电压29.4 kV、工作电流2.2A、输出功率26.5 kW、效率41%。其各项参量达到和超过合同指标，器件综合技术水平达到国内领先、国际先进水平。 目前国内100万人以上大城市数量已达到100多个，按照目前大型城市安全需要，每个城市为其各重要部门的综合安全防护系统总共配备10套主动拒止武器系统，每套按500万元计算，创造的经济价值约为50亿。每套成本低，单套实验演示系统造价小于500万元，仅为美国每套造价的8%；其核心器件3mm高功率回旋振荡管及相关关键技术、配套器件实现完全国产化。

研制出的3mm波段高功率回旋管可用于毫米波非致命拒止武器系统、毫米波雷达成像系统和毫米波定向能武器系统,是毫米波拒止武器系统必需的大功率微波源。主动拒止武器主要是利用3mm高功率微波刺激人体表皮的痛觉神经，使人感到剧烈灼痛达到驱散非合作人群的目的。可用于装备部队作战、维和、反恐(针对恐怖活动与恐怖分子,尤其是人体炸弹)，装备警察用于制暴、监狱控制、重要目标(军事、政治、经济及安全设施和人员等)保护（如军事基地、军事禁区、使领馆、航船、机场、重要场馆等的防护）及反海盗劫持活动等等，这对保障国家安全具有重要作用。

本发明公开了一种基于版本控制的在线快照管理方法及系统， 属于计算机安全领域。本发明基于特定内核事件的增量快照机制能够 及时生成增量快照以记录被取证系统的状态信息，设置增量快照容量 上限，当快照占用空间超过阀值时，自动将某一时间以前的增量快照 和基快照合并成新的基快照，基快照能够通过和增量快照进行合并操 作还原到已记录的，任意时间任意地址时的虚拟机内存状态。在对快 照进行机器语言到应用语言的翻译，发现系统状态的异常改变

1.  心理门诊:本项技术推出的测量工具能在门诊条件下快速测定人的能力特征、性格特征和心理异常特征，为心理医生进行心理治疗提供客观根据。2.  人材选拔:由于本项技术能测定人的能力特征和性格行为特征，所以测定的结果能作为各单位选拔人材的依据。3.  职业倾向测量:由于不同职业对能力特征和性格特征的要求不同，所以在本项技术测量方法的基础上又研究推出了职业倾向模型，利用该模型能帮助各类单位进行职业招聘和选拔。特殊职业的适合性测定:由于本项技术的测定方法能测定性格异常特征，所以对各种危险作业工作和特殊工作人员进行适合性测定，如各类驾驶员、飞行员的检查和测定。

朱立新博士，山东沂南县人，中科院自动化所所博士、美国密歇根州立大学博士后，目前任北京师范大学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室高级工程师，互联网教育智能技术及应用国家工程实验室学习环境设计与评测实验室联席主任，研究生导师。 曾经在中国科学院、美国密歇根州立大学（MSU），从事芯片研发、VR硬件、物联网等工作，在英特尔公司、美国科胜讯半导体、国内北斗星通公司、武汉梦芯科技公司、爱奇艺VR公司，从事过数字电视芯片、手机芯片、电力线上网芯片、北斗导航芯片及其终端、物联网、教育机器人、VR一体机、人工智能等领域等研发工作。 曾经作为主要技术工程技术研发总监，参与了国内某一线品牌VR一体机芯片评估选型，硬件设计研发，嵌入式软件研发，应用层软件研发，歌尔工厂的生产，产品品牌的线上和线下技术咨询，围绕产品的融资。

本项目属于医药、卫生技术领域的卫生检测方法学研究与应用，主要针对食品中常见的防腐剂、甜味剂和酸味剂的检测技术问题，研究建立了新颖、快速、灵敏、准确的食品中常见防腐剂、甜味剂和酸味调节剂的新型检测技术体系。主要内容包括：建立了准确、灵敏的食品饮料中 20 种有机酸的离子色谱/质谱联用方法、阿思巴甜等 4 种甜味剂的淋洗液自发生阴离子交换-抑制电导检测方法和抗坏血酸的循环伏安法快速测定方法，并用于不同食品中防腐剂、甜味剂和酸味剂的监测，为食品的品质分析及掺伪掺假鉴定奠定了技术基础。建立了酒中安赛蜜等 9 种防腐剂和甜味剂的分散固相萃取，开展了各种添加剂的二级质谱特征研究，提出了二级质谱裂解途径，建立了一种专属、灵敏的同时测定酒中 9 种防腐剂和甜味剂的超快速液相色谱-串联质谱(dSPE/UFLC-MS/MS)分析方法。建立的方法灵敏度高、重现性好、分析速度快，为酒中非法添加的防腐剂和甜味剂的确证检测奠定了技术基础。项目共在国内外专业期刊发表论文 15 篇，其中 SCI 刊源 10 篇。

朱立新博士，山东沂南县人，中科院自动化所所博士、美国密歇根州立大学博士后，目前任北京师范大学互联网教育智能技术及应用国家工程实验室高级工程师，互联网教育智能技术及应用国家工程实验室学习环境设计与评测实验室联席主任，研究生导师。 曾经在中国科学院、美国密歇根州立大学（MSU），从事芯片研发、VR硬件、物联网等工作，在英特尔公司、美国科胜讯半导体、国内北斗星通公司、武汉梦芯科技公司、爱奇艺VR公司，从事过数字电视芯片、手机芯片、电力线上网芯片、北斗导航芯片及其终端、物联网、教育机器人、VR一体机、人工智能等领域等研发工作。 曾经作为主要技术工程技术研发总监，参与了国内某一线品牌VR一体机芯片评估选型，硬件设计研发，嵌入式软件研发，应用层软件研发，歌尔工厂的生产，产品品牌的线上和线下技术咨询，围绕产品的融资。