3D打印加建筑，利用层层堆积的基本原理，采用工业机器人逐层重复铺设材料层构建自由形式的建筑结构的新兴技术。建筑3D打印机的构成和传统打印机基本一样，主要包括控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等。建筑3D打印机根据电脑上设计的完整的三维模型数据，通过一个运行程序将材料分层打印输出并逐层叠加，最终将计算机上的三维模型变为建筑实物。目前项目已经在江北新区有实体展示，处于可以产业化阶段。

项目简介 泵站的进出水流道对泵站整体的效率高低有较大影响，尤其是大型泵站。因此在设 计或改造泵站之前一定要对进出水流道进行性能测试，以优化设计结果。本项目采用多 场同步测试技术对泵站进出水流道进行内外特性测试，并进行 CFD 优化。例如：大中型 泵站进出水流道优化设计，大中型泵装置整体性优化匹配，大中型泵站模型泵装置试验， 大型泵站水机电耦合动力特性研究，大型泵站现场流量测试技术。在申请专利 1 项；已 授权专利 1 项，专利号：ZL201010520430.8 已为多个泵站提供了技术

钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业和实现工业化的支柱产业。钢的高效化、洁净化、稳定化和智能化生产是钢铁企业生存和发展的方向。钢铁生产过程中，根据钢种的不同，所采用的精炼工艺和设备也不同。其中，RH 真空精炼工艺具有高效、高洁净的生产特点，广泛应用于 IF 钢和硅钢为代表的冷轧钢种、管线钢为代表的热轧钢种、以及轴承钢为代表的特殊钢种的生产。因此，提升RH 真空精炼的效率和能力能够一方面缩短各高品质钢种的精炼时间，更好地与高拉速连铸相匹配，提升生产效率，另一方面能够更好地脱碳和去除夹杂物，提升产品质量，这两方面都能够给钢铁企业带来很好的效益。 根据几何相似和动力学相似建立了对应实际RH模型比例为1: 5的RH物理模型。利用 PIV 技术测量流场，示踪粒子选用空心 SiO 2 微球，获得了 RH 水模型钢包和真空室内中心纵截面上的速度矢量分布，并根据速度场分布计算出对应的湍动能及其耗散率的分布；在 RH 水模型钢包内布置监测点，在加入示踪粒子（饱和 NaCl溶液）的同时开始测量监测点处电导率的变化，获得电导率变化曲线后，将电导率变化在±5%之内的时间为混匀时间，密集布置监测点并多次重复测量，得到整个钢包中心纵截面上的混匀时间分布。根据上述方法分别研究吹气流量、真空室压力、吹气孔数对 RH 内部流场特性及混匀状态的影响。 在原物理模型基础上改变浸渍管的形状，分别设计两浸渍管均为椭圆管 RH、两浸渍管中上升管为圆管下降管为椭圆管 RH 以及标准圆管对比 RH 水模型，研究浸渍管形状对流场特性及混匀状态的影响。两浸渍管均为椭圆管时，能够增大液体的循环流量，降低钢包整体的混匀时间；当只改变下降管形状，选用椭圆管作为下降管时，能够起到增大钢水涌入真空室的速度同时降低钢水对钢包底部的冲击的效果。 通过工业实验，对某超低碳钢 RH 全精炼过程进行密集取样，分别取圆管和椭圆管 RH 冶炼的钢样分析，检测钢中碳含量。对比得到，使用两椭圆形浸渍管对提高 RH 循环流量具有显著作用，能够在较短的时间内将钢中碳含量降到很低的程度，起到缩短冶炼时间的效果，提高了生产效率。RH 内钢液的流动时一个复杂的三维湍流流动，湍流速度在空间上存在随机涨落，从而形成了显著的速度梯度，在钢液粘性力作用下通过内摩擦不断地将湍流动能转化为分子运动的动能。湍动能（m2 /s 2 ）和湍动能耗散率（m 2 /s 3 ）是用来表征湍流的两个重要参数。 湍动能是衡量湍流发展或衰退的指标，定义式为： 湍动能耗散率是指在分子粘性作用下由湍流动能转化为分子热运动动能的速率，通常以单位质量流体在单位时间内损耗的湍流动能来衡量。因此，湍动能耗散率可以定义为：如图 2 所示，钢包内部湍流动能及其耗散率（即搅拌功率，两者单位不同，数值相差 1000 倍）的分布，集中在下降管下方和靠近上升管的地方湍动能及其耗散率较大。图3分别显示了PIV测量得到的钢包内流体的时均速度和某一时刻的瞬时速度分布。对比可知，由于湍流流动的本质，瞬时速度表现处一定的随机性。基于上述研究方法开发了椭圆形浸渍管技术，并应用于首钢股份公司迁安钢铁公司 210t RH 精炼设备。与圆形浸渍管相比，达到了如下表所示指标。

针对我国面粉企业存在的信息化、智能化程度低导致的效率低、能耗高、面粉质量不稳定等问题，江南大学在国家粮食局公益性科研专项（基于物联网的小麦加工 MES 体系研究及示范应用/201313012-01）资助下，基于互联网+等技术，围绕小麦制粉智能制造关键技术展开攻关，研发了信息化管理系统集成软件，实现了实时数据平台与过程控制系统、生产管理系统和制造执行系统的互通集成。 关键技术： （1）制粉全过程信息感知与传输技术 （2）制粉全过程物料跟踪技术 （3）制粉设备全生命周期管理技术 （4）制粉企业信息化管理技术350 功能系统： 通过上述关键技术的攻关，最终形成如下功能性系统模块： （1）数据采集系统 （2）供应链管理系统 （3）企业内部物流系统 （4）仓储管理系统 （5）设备全生命周期管理系统 （6）能源管理系统 （7）ERP 系统 （8）综合信息集成系统 知识产权： 项目成果取得授权发明专利 2 项，授权实用新型专利 3 项，获得计算机软件著作权 34 项。 示范推广： 项目成果在河南麦道面粉有限公司、东莞国丰粮油有限公司等企业进行了推广示范。项目成果可以推广到稻谷加工、玉米加工、油脂加工、饲料加工等相关行业。 配套设施： 项目实施不需要额外增加厂房、小麦加工设备设施；只需配套必须的传感器、服务器、计算机等设备

在人工智能、图像处理前沿算法进行深入研究，开发了组织器官智能分 割技术，可快速、准确的对肝、脾、肾等腹部器官及其血管、病灶进行分割、结 构化、可视化，并构建三维智能解剖结构系统。借助该系统，医生可对器官及病 灶进行三维立体定量评估，辅助医生进行临床诊断及手术治疗。

大规模风电、光伏等可再生能源的接入是新能源电力系统的重要特征，其发电、负荷、设备故障以及天气等因素的多重不确定性交互渗透，对信息控制系统产生严重依赖，使系统安全面临严峻的挑战。 　　为全面提升新能源电力系统防御风险的能力，华北电力大学刘文霞和张建华教授团队在 2007 至 2016 年间 ，承担了国家科技部和国家自然科学基金委等 5 个纵向课题，同时与贵州、海南和吉林省等多家电力公司合作，从电网规划、运行、应急和信息四个应用领域入手本项目从电网规划、运行、应急和信息四个应用领域入手，开展风险评估理论及其应用关键技术研究。取得的创新性成果如下： 　　（1）创新提出了表征新能源不确定性影响的电压波动风险量化评价方法，突破了复杂大电网风险评价效率和风电场模型精度低的技术难题，研发了计及多重风险的大规模风电并网规划方案辅助决策系统（见图1、图2a）； 　　（2）提出了大规模风电并网下电力系统小信号稳定性与运行风险评估新方法，建立了融合运行风险的优化调度框架，率先研发了电网短期和超短期风险评估系统（见图2b），填补了国内外该应用领域空白； 　　（3）提出了电力系统大停电风险的辨识与预警方法，解决了大规模风电接入情况下电网自组织临界态的辨识难题，首次建立了区域电网大停电风险的应急管理体系； 　　（4）系统地提出了设备、厂站及广域系统三个层面的电力信息安全评估方法，突破了信息-物理域耦合带来的安全性量化难题，为新能源电力系统的安全经济运行提供了信息安全技术支撑。 　　基于此项目，研究团队共申请发明专利 11 项，已授权 7 项；软件著作权 3 项；发表论文 76 篇，其中 SCI 论文 10篇、 EI 期刊论文 46 篇，总被引用量 29237 次；专著 1 册。同时，此项目成功应用于北京、华北电网的安全和应急体系建设，有利支撑了奥运保电；研发的应用系统应用于贵州、海南和吉林等省，创造了巨大的经济效益。

针对地下金属矿作业场所分散、作业过程离散、作业环境恶劣、井下作业人员和装备移动频繁等问题，成果以信息化改造传统矿业理念，从融合业务流和数据流角度，对矿山生产安全协同管控的相关理论、技术、装置和系统等进行研究和开发。 提出并构建了矿山生产安全信息集成管理与融合应用系统框架体系，创立了面向成本、价格、效率等多维视角的地下金属矿生产安全协同管控新模式，研发了基于大数据的地下金属矿生产协同管控平台，实现了对地下金属矿生产安全全过程的精细化协同管控；研究了适应于地下金属矿泛在信息传输网络的快速构建技术，提出了基于等距扫描的井下空间激光探测方法，研制了基于超宽带技术（UWB）的井下作业人员及设备精确定位装置，研发了地下金属矿作业空间环境智能感知系统，解决了地下金属矿生产安全协同管控技术难题，在地下金属矿高效、安全与智能化开采方面取得的成果达到了国际领先水平。

主要研究铁路电子商务的安全保障体系和针对互联网应采取的防范手段；研究系统内部的安全问题，及实施铁路电子商务所需的认证技术和电子支付技术，解决与外部行业和国家单位的认证系统互联的和使用各种银行卡进行安全电子支付的问题；研究铁路网上订票、售票和查询服务，确保铁路客票网上安全交易。课题从认证技术、内网安全交易技术、安全通讯技术、加密技术、安全存储技术、安全部件网络管理技术和安全审计、实施技术、安全代理系统、流量智能控制和管理系统、访问控制系统和安全接入系统等方向深入研究电子商务及其安全支付在铁路客票上的应用。 提出了能够确保客票网上进行安全交易的系统架构和系统解决方案；形成了网上售票整体安全保障体系：可用于推广的基于PKI的认证系统；支持3级CA、RA，连接于内外核心系统，可完成所有网点和用户的入网，支持全铁道部范围内的基于客票、货票和网上业务系统的安全认证；安全系统软件、通讯及安全代理系统软件和安全支撑平台、监控分析系统、访问控制系统等；据铁路运营的实际情况，开发出铁路网上客票安全交易系统、安全支付系统和流量智能控制和管理系统、访问控制系统及安全接入系统。

针对农业废弃物秸秆产量大、分布广、收集运输成本高的瓶颈问题，开发了秸秆就地转化制备生物炭技术与装备。该装备包括进料预处理、热解炭化、余气处理等系统，采用自主设计的螺旋管式床热解反应器，利用热解油气燃烧供能，通过螺旋状内外套筒间壁换热，实现装置小型化、轻质化、紧凑化和塑形化，可根据收割机外形，灵便的装载于收割机两侧，在田间收割农作物时就地处理秸秆。秸秆热解产物在高温下分离，生物炭可直接还田，可改良土壤与固碳减排，也可收集提质作为高端用途，实现秸秆就地转化与综合利用。

目前常用的泡沫材料有聚氨酯、聚苯乙烯和聚乙烯三大类，但发泡聚苯乙烯制品难回收，对周围环境造成“白色污染”，聚氨酯泡沫在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物且发泡材料无法回收利用。发泡聚丙烯以其优良的耐热性、较高的韧性和抗冲击强度以及可回收利用等优点而倍受人们青睐。但由于聚丙烯熔体强度低，发泡过程难以控制，因此很难制备泡孔均匀、形态可控的发泡聚丙烯产品。目前只有少数国家掌握聚丙烯发泡技术，我国还未实现其产业化。本项目首次把脉动剪切力场引入到聚丙烯挤出发泡过程中，建立了聚丙烯挤出发泡成型新方法，制备出了泡孔均匀细腻、高闭孔率的发泡聚丙烯。项目技术路线如下：首先利用普通聚丙烯通过交联接枝制备出适合发泡的高熔体强度聚丙烯，其次在脉动剪切力场作用下高熔体强度聚丙烯挤出发泡制备发泡聚丙烯。本项目的技术特点是在普通聚丙烯发泡成型工艺基础上，创新性的附加脉动剪切力场，使发泡过程更易控制，所制备出的发泡聚丙烯产品泡孔更加均匀细密。发泡聚丙烯可用于包装、汽车、建筑保温、体育防护器材等行业。