1 成果简介我国山区河流众多，许多河流的河床侵蚀下切，并以溯源冲刷方式传播到上游沟谷，引起沟坡增大，岸坡失稳和整个流域的土壤侵蚀，在汛期暴雨作用下，常常引发崩塌、滑坡和泥石流等自然灾害。阶梯深潭系统是山区河流中常见的一种河流地貌形态，由一段陡坡和一段缓坡相间组成，在纵剖面上呈阶梯状。天然阶梯深潭系统是在水流冲刷过程中自然形成的，是一种增加河床阻力、消减水流能量、抑制河床侵蚀下切的健康河床结构，这种结构在自然界具有较大的稳定性。然而，自然发育阶梯-深潭系统往往需要经过较长的时间，在具备一定条件的山区河流，模仿天然阶梯深潭系统建造人工阶梯深潭系统，也可以取得控制河流下切、避免或减少地质灾害的效果。自 2006 年开始，清华大学先后在云南、四川、甘肃等省，开展了人工阶梯深潭系统在山区河流治理方面的野外试验研究。研究成果显示，人工阶梯深潭系统不仅能够有效地控制河流（沟谷）下切、改善河流生态环境，对于泥石流灾害也具有明显的防治作用。目前，对于阶梯深潭系统发育程度（河床结构强度）的研究正在进一步量化；同时研制了一批专用的测量工具，如用于测量河床结构的“ 河床结构测量排” 、用于阶梯深潭系统流速场测量的“ 湍流脉动流速仪” 等；阶梯深潭系统的消能减灾机理研究正在不断深入。通过对阶梯深潭系统生物栖息地多样性的定量研究，采用大型无脊椎底栖动物对山区河流的生态多样性进行评价，为山区河流生态评价量化指标体系的建立奠定了基础。  治理前                                              治理后生态条件改善，河床稳定 图 1 吊嘎河人工阶梯深潭治理前后  修建前沟道内碎石散乱                            修建后沙石沉积水沙分离，控制了泥石流发生 图 2 建造人工阶梯-深潭系统前后的文家沟  汛期前                                                  汛期后阶梯深潭系统泥沙淤埋 图 3 拦山沟人工阶梯-深潭系统治理汛期前后2 应用说明实例 1：云南东川市吊嘎河（小江流域支流）人工阶梯深潭方法试验。近年来吊嘎河的河床下切迅速，同时带来了一系列的地质灾害与生态环境问题。 2006 年，课题组在吊嘎河设立了试验站，开展了人工阶梯深潭方法试验研究。试验结果表明，试验段水面面积有所增大，河床底质、水深和流速多样性也得到提升，河床侵蚀下切得到有效控制，维持了较为稳定的河床环境。人工阶梯和深潭段的河床底质、流速和水深环境交替出现，在空间层次上塑造了富于变化和多样性的水生动物栖息环境。对大型底栖无脊椎动物的采样及评价结果显示，人工阶梯深潭布置后，随着水生栖息地多样性增加，单位面积底栖动物密度、物种丰度及生物群落多样性指数均呈上升趋势，水生生态得到改善。吊嘎河的试验成果，还为 2009年以来采用人工阶梯深潭方法治理泥石流奠定了基础。 实例 2：四川省绵竹市清平乡文家沟滑坡堆积体泥石流治理方法试验。文家沟滑坡是汶川地震造成的第二大滑坡，滑坡堆积体总量达 8160 万方，文家沟内堆积体厚度达 20-180 米。2008 年暴雨在滑坡体上形成深达 50 米的 V 型冲沟，并引发了多次泥石流灾害。暴雨使沟床不断下切，两岸坡度变陡而坍塌，碎屑物进入水流就形成泥石流。 2009 年，课题组在文家沟滑坡体上的冲沟内建造了 33 级人工阶梯深潭对泥石流进行治理，取得了良好的效果。所建造的人工阶梯深潭试验工程虽然十分简易、单薄，但是工程造成的巨大阻力消减了水流能量，使沙石沉积、水沙分离，成功地控制了沟床下切，对于控制泥石流发挥了重要作用，避免了泥石流灾害的发生。 实例 3：甘肃省礼县拦山沟泥石流治理。长江上游白龙江、西汉水等流域是典型的干旱河谷，其特点是高原上深切宽阔河谷，河谷比周围高原明显干旱。区域内植被覆盖度低，由于长期干旱和风化，流域内积累了大量的土石碎屑，遭遇突发暴雨时可能发生滑坡和特大泥石流，对城镇和村庄造成极大威胁。甘肃武都地区礼县的拦山沟是西汉水的支流，由于沟谷深切，侵蚀极为强烈，泥石流常常发生，据调查沟口泥石流堆积泥沙约 170 万吨。 2009 年 6月课题组在拦山沟开展了泥石流治理试验，建造了 17 级人工阶梯深潭试验工程。试验结果表明，沟道在人工阶梯深潭系统的保护下不再下切，维持了沟岸的稳定，且阶梯深潭系统消散水流能量，使得泥石流不能起动，当年 6、 7、 8 月降雨 196.8 mm，其中最大日降雨量达31.9 mm， 拦山沟仅有不足 100 吨泥沙物质进入西汉水，达到了控制泥石流的目标。3 效益分析阶梯深潭系统发育较好的山溪常常伴随着良好的河流生态环境和优美的溪流景观，因此仿照天然的人工阶梯深潭系统常用于河流的生态修复与景观塑造，用于山溪森林公园建设可带来额外的休闲旅游经济收益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。

项目属针织机械领域，主要研究高动态响应经编装备集成控制技术，这些关 键技术覆盖了电子横移、电子送经、贾卡提花和品质监测等几个模块，通过对这 些技术的系统集成，可为经编装备的高速化和智能化提供科学的解决方案，研究 成果已经在高速电脑经编机和高速电脑多梳经编机上全面推广应用。 2 关键技术 （1）高动态响应柔性横移技术：构建了经编横移运动的动力学模型，设计 了无冲击加速度电子凸轮曲线，采用 DSP 运动控制技术和基于 FPGA 的双 FIFO 动 态缓冲技术，实现了高动态横移驱动的柔性响应要求。 （2）高精度随动多速送经技术：建立了经纱恒张力控制模型，采用了准闭 环反馈技术和主轴脉冲细分倍频技术，实现了对单速恒定送纱量的稳态高精度控301 制和对多速变化送纱量的动态高响应控制，减轻了主轴速度切换时的织物横条疵 点。 （3）高速率存取贾卡提花技术：采用了大容量 flash 闪存技术实现贾卡花 型数据的静态存储，设计了基于动态 RAM 与贾卡驱动电路间的数据高速直传技 术，解决了大容量动态花型数据的高速传输难题。 （4）高分辨识别在线监测技术：采用了高分辨图像识别技术，开发了基于 嵌入式 ARM 系统的在线监测系统，建立了实时的动态织物疵点图像库，完成了基 于神经网络算法的疵点快速判别。 3 知识产权及项目获奖情况 围绕高动态响应经编装备的集成控制技术，共获得中国发明专利授权 3 项、 软件著作权登记 1 项，申请中国发明专利 3 项，发表学术论文 22 篇。 4 项目成熟度 批量生产阶段。 5 投资期望及应用情况 (1)效益分析 2011 年以来，项目成果已与常州润源、常德纺机、晋江佶龙和常州八纺等国 内主要经编机械制造厂进行了新装备整体配套；对长乐永丰、长乐添利、广东彩 艳、广东新生和海宁超达等 50 余家织造厂进行了旧设备技术升级。项目累积新 增利润 9.5 亿元，新增税收 2.9 亿元。 （2）推广情况 项目成果在国内主要经编机械制造企业和国内主要经编织造企业都得到了 应用，本项目开发的系统，主要技术参数达到国际先进水平，并已经进行了广泛 的市场推广。系统稳定可靠，具有很强的市场竞争力，在福建长乐等经编集散地， 其市场份额已经达到同类机型的第一，可以完全替代进口。 

项目着眼于质量管理学与运筹学等理论和应用发展的新角度，从任务阶段、阵列式结构、数据不确定性、综合保障和全寿命周期成本等视角，综合研究大科学装置可靠性设计和工程管理的优化策略与方法，获得软件著作权“科学装置建设项目可靠性知识管理系统V1.0”，形成了规范的项目质量与可靠性数据管理体系和有效的分析方法及工具，建立了切实有效的神光激光装置急用的可靠性分析知识库系统，填补了国内空白。本项目总体研究水平达到国内先进水平，省内领先水平，研究成果是一项科学工程与软科学研究相结合的优秀成果，具有重要的理论和应用价值

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研制了一套面向混合居民小区的LED照明应用示范工程节电控制管理软件系统，可实现显著用电优化效果。 1）开发了新产品1个，名为“节电控制管理系统”。2）开发了新技术1项。名为“节电控制管理技术”。3）推广应用新技术1项，名为“LED居民小区的节电控制管理技术”，已成功应用于重庆创迪科技发展有限公司的多个已完成或进行中的产品和工程中。4）实现节电效率提高20%以上，可支持1000个以上LED用电设备该系统具有广阔

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由于航空发动机和燃气轮机叶片型面是空间异型曲面，因而其设计、制造及维修都面临巨大挑战。为了在设计加工层面提高叶片加工质量，同时在修复层面提高叶片使用寿命，开展叶片高效高精测量研究至关重要。 本项目面向叶片制造研发了一套基于四轴运动平台与线激光扫描相结合的叶片型面检测装置，并开发了集运动控制、数据采集与处理、精度评估等多功能于一体的软件系统，可实现多类型叶片的二维截面高精度测量与三维型面自动化高效重构,有效克服因叶片复杂结构特征带来的扫描数据密度差异性大、重叠区不足等因素对重构精度的影响。本项目面向叶片3D打印修复，研发了一套高效高精度的叶片检测方法与集成系统，可实现批量化叶片截面轮廓位姿及其轮廓的自动化测量、数据重构和叶片配准，为叶片修复工艺流程中的3D打印和后续机加工等工艺环节提供关键的数字化测量、加工工艺数据，有效提升修复精度与效率，并降低成本。 本项目的开发成果可应用于航空发动机、燃气轮机等叶片制造、修复全生命周期的测评、重构、反求等场景，市场规模大。 图 面向叶片3D打印修复的检测方法与集成系统硬件平台

海嘉船舶综合信息系统（简称“海嘉PMS管理系统”）是由厦门大学科考船运行管理中心自主开发并获得中国船级社（CCS）型式认可证书的船舶综合信息系统。该系统针对国内船舶管理高校、公司的船舶管理特点，坚持“以人为本”的管理理念，全方位覆盖船舶管理各项业务。系统构建的数字化安全管理体系平台可有效协助船东和船舶管理单位进行船舶管理；通过数字化维修保养体系使得船舶主管机构的监督检查效率和质量更高；PMS型式认可证书是货方指定的第三方评审（如RightShip检查）机构对船舶运营提出检查清单并进行评分时必须查看的一项证书。 PMS型式认可证书 核心功能