化学化工与材料、生命科学类等研究与实践应用中，在对样品进行冻干处理时必须用到冰冻干燥仪，传统冰冻干燥仪由真空泵（油泵）、制冷压缩机（-55℃——-60℃）、保护瓶及样品室等主要部件组成。该设备的冻干原理是：通过油泵创造一个真空环境，加速冰冻生物样品（≤-20℃）中的水分子的升华；通过制冷压缩机将升华的水分子再次冷凝于-55℃——-60℃的冷阱中，以免与油泵中起密封作用的机油混合。近年来，该设备的改进主要仅是将样品冷冻单元并入，实现冷冻、干燥、参数控制一体化的原位制冷但成本高，不便小规模市场应用。 传统冰冻干燥仪的不足之处主要体现在以下5个方面：①能耗高，油泵运转、制冷机运转都高耗能；②使用繁琐，不便捷。机油需要定期更换；③污染严重，这种污染主要是油泵启动初期，大量油烟从排气口喷出，造成严重的污染；④不便移动，为了将油烟排到户外，通常要连接并固定一根长管到户外，导致移动不便；⑤噪音大、耗能高，自连续运转的油泵和短时停运的制冷机需耗能并产生大量噪音。 与传统冰冻干燥仪器相比，本实用新型具有低能耗、低噪音、无污染、便于移动、使用与维护简单、工作量低等优点，在处理不易受温度制约样品的小型干燥仪方面有一定的创新性、优越性与市场推广应用价值，有持续性的市场应用前景。目前在本单位内部实验室的实际应用中取得了良好效果。 图1.本项目自制的一体式冻干机

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 近年来随着我国生态文明建设发展和长江黄河大保护等政策的颁布实施，高污染行业逐步关停，产生大量工业污染场地。化工行业退役场地由于其生产工艺复杂、污染程度较高，亟待合理修复，降低风险，以满足土地再利用的要求。然而，这些场地通常具有芳烃、石油烃、卤代物、重金属等复合污染特征，难以通过单一技术一步完成修复。因此，针对工业遗留场地有机-重金属复合重度污染土壤需要快速修复的需求。

随着近些年来我国电力事业的快速发展，装机容量的大幅度提升，供需矛盾已经逐渐不再是电力系统发展的主要矛盾。电网中非线性负载、冲击性负载和不对称性负载不断增加， 同时，信息时代各种精密、敏感的生产设备对传统的电网电能质量提出了更高要求，这些都 使得电能质量成为日益凸显的主要问题。大型城市电网一般是负荷集中区域，近年来，各类 微电子、半导体、生物医药、精密制造、大型金融数据中心等敏感用户对电网的供电电能质 量提出了更高要求。对供电企业而言，电能质量问题既是挑战，也是机遇，电网中大量敏感 负荷也是供电企业潜在的高端用户，对高品质供电有着强烈需求。本课题立足深圳电网当前面临的实际问题和迫切需求，主要开展大型城市电网供电电能 质量规范体系的研究、重点区域电能质量问题的分析与治理方案研究、敏感用户高品质电力 需求分析与对策研究、电能质量治理装置柔性控制、新型拓扑结构和容量优化等关键技术研 究，实现方案定制、装置研制与工程示范，为深圳电网重点区域和敏感用户的电能质量综合 治理提供理论依据和技术支撑，对全面提高大型城市电网的电能质量和提升敏感用户的电能 体验具有积极的示范作用及推广意义。对深圳电网电能质量突出区域进行调查研究与分析，首次完成深圳市 2010~2012 年电能 质量暂态事件分析，绘制了十二个中心站的 ITI(CBEMA)图表，并结合调度数据分析了 电压暂降事件原因;通过对多家电能质量敏感用户的调研走访，完成了深圳电网高品质电力 需求分析研究，建立了电能质量污染对高品质需求客户影响的评价指标，完成了深圳干扰源 与敏感客户分类指引及抗干扰措施指引。建设了 110kV 碧岭变电站 10kV 动态电压恢复器示范工程，研制了国内容量最大的 10kV 动态电压恢复器(DVR)，首次实现区域范围内电压暂降问题的综合治理示范，可同时治理 变电站大供电范围内多个敏感负荷的电压跌落问题。所研制 DVR 采用自取电方式，较储能 方式降低了硬件成本和控制复杂性;采用级联 H 桥结构直接耦合至中压线路中，可有效解 决变压器耦合方式中变压器非线性及饱和所带来的问题。采用分相判断投切晶闸管，分相容 量限幅和分相补偿控制，确保了装置灵活性与安全性。装置补偿容量 5MV，综合效率大于 96%，电压补偿深度:三相跌落 70%，单相跌落 55%;输出电压谐波:THD 小于 5%;动态 响应时间小于 5ms。研制了中国首个统一电能质量调节装置 UPQC 工业级产品，实现用户侧多种电能质量 问题的差异化、定制化综合治理示范。直流侧采用超级电容+电解电容组合的形式，避免了 系统因电压跌落能量不足导致系统电压跌落更深，甚至系统完全瘫痪的问题。提出了 UPQC 运行模型的无缝切换及串并联侧协调控制策略。解决了普通装置无法解决的电压暂升情况下 的能量回馈电网问题。建设了深圳长城开发科技股份有限公司电能质量综合治理示范工程， 装置电压等级 380V，补偿容量 500kVA~2MVA，综合效率大于 96%，电压运行范围±20%， 电流谐波补偿能力 THD 小于 5%，功率因数大于 0.97，不平衡补偿能力大于 80%，动态响 应时间小于 5ms。

长期以来，大型板带粗轧机生产中一直存在着轧件下扣头现象，影响了轧件后续道次的正常咬入，对轧机、辊道等设备形成较大的冲击、降低了设备寿命；严重时，会使轧件卡死，造成主传动接轴破断和齿轮座倾翻等重大事故。造成了巨大的经济损失，严重影响了生产。 本项工作通过在线工艺参数、力能参数及轧制温度的综合测试和试验，找出了轧件扣头生成的主要原因。摸清了形成扣头的条件和下扣变形的规律，首次提出了轧件扣头与上下辊之间力矩不均匀分配、轧制压下量、轧制线高度、辊径差与轧件发生下扣之间的定量关系。上述成果填补了轧制理论中的空白，对完善轧机设计和控制理论具有重要理论意义。为控制轧件扣头的措施的提出和实施提供了科学依据。 基于上述理论提出了控制轧件扣头问题的技术措施方法。该方法在不改变钢坯加热条件的前提下，通过适当调配轧制线高度，并匹配轧机的压下量和辊径差等参数即可控制轧件扣头问题。这一方法不需增加设备投入，即可基本消除轧件扣头现象，并将上下辊力矩不均控制在10%以内。 该项成果曾通过湖北省技术鉴定，被评定为国际领先水平，并获得武汉市科技成果二等奖。 自1996年4起此项成果已成功应用于生产。

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 张文杰 机电工程学院/测控技术与仪器 2020年9月/2024年7月 202031030421 唐浩埔 机电工程学院过程装备与控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030267 罗智儒 机电工程学院/测控技术与仪器 2020年9月/2024年7月 202031030420 于洋 机电工程学院过程装备与控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030212 龚佳禾 机电工程学院/测控技术与仪器 2021年9月/2025年7月 202131032102 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 杨林君 工程训练中心/机械工程 实验师 机械工程 游丽 工程训练中心/电子技术 助理研究员 电子技术 四、项目简介 产品介绍：拾易科技主打产品为拾荒“虫”沙滩垃圾清洁机器人。拾荒“虫”沙滩垃圾清洁机器人是国内首个运用仿生六足机械的沙滩垃圾清洁机器人，实现了对沙滩垃圾识别、收集、分类等功能，填补了国内“沙滩清洁”领域的空白。相较于目前其他已有的沙滩垃圾清洁装置，本机器人对沙滩下埋藏的垃圾收集效率更高。该沙滩垃圾清理机器人的出现，填补了国内沙滩垃圾智能清扫的空白。其智能化作业，大大减轻了人力成本，实现了清扫高效化，对垃圾进行智能分类，实现了处理绿色化。 用户群体：由于拾荒“虫”沙滩垃圾清理车主要应用于沙滩、浅海地带。目前国内的海滩主要为公共区域，只有少部分承包给了近海的酒店，所以拾易科技的目标群体定位为需要沙滩垃圾清理的政府和酒店等。 项目愿景：拾易科技目前主打拾荒“虫”沙滩垃圾清洁机器人，最初从三亚、青岛等沿海旅游城市进行推广，后期将产品逐步推进国际市场。此外，公司后期进入成熟期会逐步推进新产品，逐步拓展产品的应用领域，在三年后推出针对海床上垃圾的清洁机器人，在五年后推出针对海面上垃圾的清洁机器人。最后，关于财务方面，公司预计进行三轮融资，逐步发展。

在经济全球化的今天，商品贸易引起了大气污染物的跨境转移，改变了其空间分布和环境健康影响。但是，贸易与环境的相互关系、特别是贸易发展与全球环境变化的关联至今仍不清楚。近期愈演愈烈的贸易战不但影响了全球经济，也会造成排放和跨境污染的变化，但是对于这个问题的定量认识仍未建立。 自2011年以来，北京大学物理学院大气与海洋科学系长聘副教授林金泰研究组携国内外合作团队，着眼于全球化大气污染、跨境转移及其环境气候健康影响这一科学问题，开展了一系列研究（Lin JT et al., 2014 PNAS (Cozzarelli Prize Winner); Lin JT et al., 2016 Nature Geoscience; Zhang et al., 2017 Nature）。在本研究中，林金泰团队以近期的贸易战为背景，针对贸易与环境的相互关系问题展开了定量研究，其成果以“Carbon and health implications of trade restrictions”为题发表于最近一期的Nature Communications。 本研究通过结合经济模型、排放清单、大气化学传输模型和污染-暴露健康模型，探讨了多种贸易战规模情景下全球二氧化碳排放、污染物浓度以及PM2.5相关过早死亡量的变化。研究结果表明（图），在分行业排放强度不变的条件下，与全球自由贸易（零关税）情景相比，全球极端贸易战（在当前关税基础上在全球范围加征25%关税）情景下全球出口额可能下降32.5%，GDP下降9%，与经济生产有关的二氧化碳排放下降6.3%、PM2.5致死人数下降4.1%，并且对于美国（分别下降57.2%, 8.9%, 8.2%和7.7%）、西欧（分别下降11.7%, 6.7%, 4.4%和2.3%）和中国（分别下降46.0%, 10.9%, 5.4%和3.3%)的影响也十分显著。世界各区域经济、环境和健康的受影响程度取决于该区域的经济结构、排放强度、大气条件、人口数目和医疗卫生水平等。从全球总量上看，贸易对环境的影响主要取决于贸易对于排放强度相对较高的发展中国家的影响。若在降低贸易门槛、促进贸易自由化的同时通过加强国际合作、资金援助、技术交流等手段帮助发展中国家降低排放强度，则可实现全球化背景下经济与环境的双赢。 林金泰及其研究组博士后杜鸣溪、博士生陈璐璐为论文共同第一作者。林金泰、马里兰大学冯奎双教授和中国科学院科技战略咨询研究院刘宇研究员为论文的共同通讯作者。

已有样品/n在相关需求和学科发展的驱动下， 2004年开展了基于光纤干涉测量技术原理的大气光纤湍流测量技术研究， 次年完成了可行性方案论证工作， 2006年建成了原理样机系统， 该成果被国际光学权威刊物Applied Optics发表， 2011年完成实验样机系统的研制， 2015年完成了便携式光纤湍流测量系统的研制。 此后与相关大学和公司合作， 攻克了包括调制解调技术、 噪声抑制、 信号衰退等问题在内的多项关键技术， 并且在模块

项目研究背景： 具有较大创新， 相对于传统轨道运输方式， 具有节能、 环保的优点。在轨道交通、港口码头与厂矿等运输物合具有广阔的应用前 景。 技术原理： 利用真空吸附自动平衡承载重物的原理，使重物吸附于平 板轨道，在动力机械的作用下，实现低摩擦的运动。由于平板轨道上表面 的压强变化是由空气施加的因此轨道不会受到冲击性破损。 而平轨轨道下 表面与皮带的橡胶面发生滚动摩擦所以磨损极小。 市场前

项目简介： 本项目报道了一种具有抗大气湍流能力的新型激光雷达， 主要利用相位锁定方法对雷达系统发射单元进行相位锁定，通过大气湍流对发射激光束相千性的影响及光束在大气湍流中的传输特性：光束扩展与漂移、传输因子、平均光强、偏振与相丁等来研究大气湍流的 影响。并结合湍流理论研究大气湍流参数如折射率结构常数、湍流

本实用新型公开了一种可变激光入射角多层式大气湍流模拟装置，包括用于构成多层湍流通道的下底板、上顶板和活动隔板，活动隔板可根据实验需要在导轨上活动，用以维持活动隔板之间平行并测量长度参数的工型尺、产生热风式湍流的送风模块、测量内部湍流特性的传感器模块。本实用新型的送风模块数量、活动隔板尺寸和位置可调整，且具有多个嵌套板，能够适用于模拟更多分层式大气湍流状况，并能灵活调节光学窗口和激光束所成的夹角，且在调节的过程中，利用了平行四边形原理使得激光束所通过的湍流部分的路程不变；本实用新型传感器模块安装和移动方便，且装置上带有刻度尺，便于读取长度。