成果概况 汽轮发电机组轴系找正测量仪是专为汽轮发电机组在安装、检修调试过程中测量对轮的 张口误差和偏心误差而研制。也可以用于大型多轴段设备（如大型风机、水泵、建材炉窑等 机械）的找正误差测量。 该测量仪主要由专用传感器 D、专用传感器 L、采样控制器和数据处理器等组成。整套 仪器安装在被测对轮上随机组轴系一起转动。测量时，由采样控制器发出采样指令，传感器 在预定的位置进行对轮对中误差信息采集，处理器对采集的误差数据进行分析、处理和计算， 并在 LCD 显示器显示出检修现场习惯采用的水平端面误差、垂直端面误差、水平圆周误差和 垂直圆周误差值。 该测量仪已通过了省部级技术鉴定。鉴定结论为：该成果是对大型旋转设备特别是汽 轮发电机组轴系中心找正技术的一个革新，填补了国内空白，居国内领先水平；在数据处理 方法，采样位置控制，实用性等方面达到国际先进水平。 该产品已经在 125MW、200MW、300MW、330MW 等多台进口、国产机组上推广使用。实践 表明：该测量仪工作可靠，测量重复精度高，适用于目前国内各种型号机组“狭小”测量空 间的需求。 技术参数 量 程：0～10mm； 精 度：0.01mm； 采样点数：4×3； 显示方式：LED 数显; 通信方式: RS232 数据存贮：最新 50 次测量数据 显示内容：①上下、左右张口误差②上下、左右圆周误差③机组号、对轮号④日期、时间 市场前景 该项目成果主要用于汽轮发电机组，大型多轴段设备如大型风机、水泵、建材炉窑机械 等在安装和检修过程中同轴度误差的测量。以火力发电机组为例，据了解，全国火力发电厂 有数百上千家，以 300MW 发电机组因使用该测量仪器缩短检修工期 1～2 天计算，可多发电 720～1440 万度。因此，该项目产品的社会经济效益巨大，市场前景广阔。 该项目成果产品视不同配置制造成本为 1～2.5 万元，市场参考价为 10～15 万元。按年 销售 100 台估计，可创利税 1000 余万元。

本项目以有机废水为燃料，综合环境工程、电化学、生物工程等交叉学科知识，在详细、深入开展单体微生物燃料电池产电性能基础上，通过选择不同的阴阳极材料，控制阳极室的不同工艺参数以及采用生物学手段提高微生物燃料电池的产电性能，实现了微生物燃料电池堆的优化组合。目前该技术已达到小批量样机生产的实用要求。该技术可用于一切需要进行有机废水处理的领域，主要包括产生高浓度废水的工业（例如处理畜牧场或者食品加工厂的废水等），在远离人群的驻地、工作站、舰船及极端条件下的封闭和半封闭系统中也具有很好的应用前景。

该成果采用两级式电路，两级式光伏并网逆变器一般是在逆变器前级加入一个 DC/DC变换器。前级 DC/DC 变换器主要完成最大功率点跟踪功能，通过控制太阳能电池板的输出电压 UPV 跟踪基准 Umppt，进而实现太阳能电池板最大功率输出， PI 调节器的输出与载波比较生成 PWM 信号控制 DC/DC 变换器的开关管。后级 DC/AC 环节主要实现并网功能和稳定直流母线电压功能。成果中两级式拓扑结构是由前级一个 Boost 变换器和后级一个全桥逆变器构成。

方向图可重构天线可以根据环境的变化，调整天线的辐射波束，实现最佳的辐射效率，从而使一副天线用作多付，降低制造成本。大多数的方向图可重构天线是单极化天线，我们除了研究单极化天线之外，还研究设计了性能优良的双极化方向图可重构天线以及极化可变的方向图可重构天线。这些天线可以应用于基站和移动端。 将方向图可重构天线组成阵列，可以提高增益，就能够应用于无线通信的基站或者雷达领域，实现动态的大范围波束扫描。 若将天线阵列应用于基站，可提高基站天线的性能，且实现基站波束的实时动态扫描，可以实现动态波束赋形，从而能根据环境变化，增强所需方向的信号强度，降低干扰方向的信号强度。降低环境中的电磁干扰，提高信号的有效性，有利于提高通信质量，还能够节省能源。 目前我们已经与某公司进行合作开发，研制了高性能的方向图可重构天线，能够满足应用需要。因此，部分研究成果已交付给用户。此外，部分研究成果已申请专利，还有部分成果已经获得专利授权。 超宽带MIMO天线，主要是应用于无线通信，用于提高信道容量。移动端的空间有限，安装多个天线时，天线之间有较强的互耦，这会大大降低天线的性能。采用具有较高隔离度的超宽带MIMO天线，可以实现不同天线之间的低相关性，从而提高通信容量。目前我们已经设计了多种具有较好隔离特性，且频带很宽的超宽带MIMO天线。部分结构已申请专利。

方向图可重构天线可以根据环境的变化，调整天线的辐射波束，实现最佳的辐射效率，从而使一副天线用作多付，降低制造成本。大多数的方向图可重构天线是单极化天线，我们除了研究单极化天线之外，还研究设计了性能优良的双极化方向图可重构天线以及极化可变的方向图可重构天线。这些天线可以应用于基站和移动端。将方向图可重构天线组成阵列，可以提高增益，就能够应用于无线通信的基站或者雷达领域，实现动态的大范围波束扫描。若将天线阵列应用于基站，可提高基站天线的性能，且实现基站波束的实时动态扫描，可以实现动态波束赋形，从而能根据环境变化，增强所需方向的信号强度，降低干扰方向的信号强度。降低环境中的电磁干扰，提高信号的有效性，有利于提高通信质量，还能够节省能源。

基于小型光源的光声-超声一体化消化内窥系统既可以对数厘米内深的消化道进行结构成像，也可以对腔道管壁的微血管形态成像，为医生提供多尺度多参数的临床图像，有助于提高消化疾病发现率和诊断水平；采用小型光源能极大程度提高系统稳定性，实现小型一体化设计，提高病人手术舒适度，并降低了系统成本，有助于将光声技术推广到常规体检筛查中。 产业化合作前景 在全球范围内，医用内窥镜系统由于其设备兼具有很强的针对性与灵活性的特点，能够满足多种临床需求，因此在不同的医疗领域都获得了十分广泛的应用，从而形成了巨大的市场。近几年以来，由于相关技术的突破性进展，多家公司致力于开发能够减轻使用过程中不适、缩短治疗时间以及低成本的内窥镜设备。根据市场分析公司 MarketsAndMarkets 的统计，2013年全球范围的医用内窥镜市场已达 282 亿美元，并且预计将以 6.1%的复合年平均增长率持续增长，至 2018 年全球市场预期将达到约 379 亿美元。

介绍基于小型光源的光声-超声一体化消化内窥系统既可以对数厘米内深的消化道进行结构成像，也可以对腔道管壁的微血管形态成像，为医生提供多尺度多参数的临床图像，有助于提高消化疾病发现率和诊断水平；采用小型光源能极大程度提高系统稳定性，实现小型一体化设计，提高病人手术舒适度，并降低了系统成本，有助于将光声技术推广到常规体检筛查中。

感官控制的人机交互(human-machine interface, HMI)可以在人和外界 设备之间建立新的自然交流途径，有利于提高人们的生活品质，例如，有意识 地眨一下眼睛，即可开/关电灯。传统的采用眼为微弱的体表生物电信号，却 忽略了眨眼引起的太阳穴附近皮肤的微小运动。本项目采用摩擦纳米发电技术 (triboelectric nanogenerator, TENG ),设计一种微运动 / 位移传感器 (mechnosensationalENG, msTENG),对于该微小运动的探测有极高的灵敏度 (数百倍于同步眼电信号)，并且相对于传统的眼电探测电极具有更好的耐久 性和稳定性。通过与眼部巧妙的附着方式，获取高灵敏度和持久稳定的眨眼 信号采集，并将此眼部微动传感器用于人机交互，构建了眼动控制家用电器 和眼动虚拟打字界面等人机交互系统。这一研究的开展，给感官控制人机交 互领域注入了新的设计理念，使得通过眨眼来控制外部设备有希望从实验室走 向我们的日常生活。 关键技术： (1)  基于摩擦纳米发电技术的眼部微动传感器设计(包括工作模式的选择, 摩擦材料、电极材料的选择及加工等)以及器件制作工艺水平，都将直接影响 传感器的灵敏度、稳定性、美观舒适性，这在整个系统中是最为关键的技术。 (2)  眼部微动传感器在眼部周围附着方式的设计，需要保证器件的灵敏度、 信号的稳定性和操作的方便性，并考虑使用上的舒适美观。这是这项技术能否进 入人们实际生产生活的重要因素之一。 (3)  基于眼部微动传感器的人机交互界面的开发，要求功能适用、界面友 好、操作简易、性能稳定，便于正常人群和闭锁综合征LLock-in，)患者等特 殊人群的使用，这是这项技术具有重要应用前景的关键技术之一。创新点： (1)     首次将基于摩擦电和静电感应耦合的自驱动高灵敏传感器作为替 代传统生物电传感器应用于感官控制的人机交互系统，为人工智能领域注入了 新的传感器设计理念。 (2)     将基于摩擦电和静电感应耦合的自驱动眼部微动传感器巧妙地固 定在眼镜架上，并做到位置可微调，对比传统的眼电传感器将多电极贴在眼部 附近，不仅美观舒适、成本低廉和操作简单，而且采集的信号灵敏度高，信号 输出稳定可靠。 (3)     摩擦电和静电感应耦合的传感技术，采用的单电极信号采集，直 接采集微运动引起的电信号，从信号采集源头上突破了传统的生物电信号采集 弊端(采集多电极间势差变化信号)，可提高传感器的灵敏度数百倍。因此，避 免了传统眼电系统中精准识别算法的开发和严格操作技术的培训等。市场及经济效益分析： 基于摩擦纳米发电技术的微动传感器制作成本低廉，因其高灵敏度和 可靠性带来的后端设备简化，以及其操作的简易性和侃戴的美观舒适性，都 将促成该项研究成果走出实验室服务于广大群众，特别是渴望与外界因此具有非常大的市场价值。恢复交流的特殊疾病患者们，而这一群体在中国高达20 万人并有逐年上升的趋势。

氢因其具有高密度能量及高热效率、清洁等特性，成为未来有发展前景的新型能源之一。氢能是一种清洁燃料，其应用最关键的技术环节在于其储存。

1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置， 质子交换膜燃料电池的理论比能量高达32940Wh/kg（ 在地面上使用时可不计空气的质量），是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”， 而且功率密度高、电流密度大， 是最先进的能量转换技术之一。现在世界各国正在加速其在民用领域的产品开发。 利用质子交换膜燃料电池国产关键原材料，创新膜电极制备方法（“热定型” CCM 制备法）和优化制备工艺，开发出了高性能、大面积的国产材料膜电极批量制备技术。并在模块化燃料电池设计和计算机模拟仿真的基础上，研制出了空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机。该成果获得全国第十九届发明展览会发明金奖。空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机，主要由燃料电池、供气轴流风扇、阳极间歇式排气电磁阀、 DC/DC 稳压器和控制电路板等组成，燃料电池采用阴极与大气贯通的开 放设计和高效的自增湿专利技术，能实现宽功率范围的自增湿发电。在电化学发电过程中，无需进行复杂的热管理和对反应气体进行预加湿，大大地减化了系统结构，提高了系统比功率（ 265W/kg、 211W/L），并降低了成本，是一种实用性很强的新能源发电机。该发电机采用普氢燃料，发电效率可达到 50%以上，功率密度可达到 300mW/cm2 以上，无污染。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。 燃料电池发电机技术指标： 上图： 1.3 千瓦 空冷、自增湿式燃料电池发电机 (43 cells)2 应用说明经过近十年来的电动汽车、 分布式电站、电源等领域的广泛示范应用（ 燃料电池已经在航天、军事上得到应用，燃料电池备用电源和燃料电池家用电站正在开始商业化）， 质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前，其商业化主要问题是成本较高（采用进口材料成本昂贵）， 而本项目采用“ 863” 计划“ 全国产材料燃料电池发电机” 成果，利用国产原材料制备燃料电池电堆，燃料电池材料供应不仅有安全保障，而且还有低成本优势，可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 应用说明本项目属新能源发电机领域。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。4 效益分析目前，质子交换膜燃料电池的先进制造水平为：电极催化剂载量为 0.5 毫克/平方厘米（电极）左右，电极性能可以在常压空气条件下达到 0.62V、 1A/cm2 (0.62W/ cm2)。如在批量生产的情况下， 1 千瓦的质子交换膜燃料电池电堆仅需要使用约 2 克的 Pt 催化剂、 0.2 平方米的质子交换膜、 0.4 平方米的碳纸扩散层和约 0.24 平方米模压双极板。考虑国产燃料电池材料的批量生产，估计能实现的经济指标： 1500 元/平方米（质子交换膜）、催化剂 400 元/克（ Pt）、 300 元/平方米（碳纸）、 600 元/平方米（模压石墨板）。 1 千瓦全国产材料燃料电池堆的关键材料成本可控制在 1500 元以下，这与目前进口材料燃料电池 26000 元/千瓦的成本相比， 国产材料燃料电池堆具有十分诱人的前景，这一批量生产的经济指标已经远远低于电站成本要求 8000 元/千瓦，距离交通动力 500 元/千瓦的产业化目标也为时不远。