作为珍贵的文物和历史文化遗产，古建筑及古树名木受到各级政府的重点保 护，定期勘查和分析文物古建筑及古树名木健康状况成为文物保护必不可少的重 要环节。对园林古建筑及古树名木进行无损检测可直接为养护管理服务，也可为 建立其健康档案提供依据，具有显著的社会和经济效益。 本项目研发成功具有自主知识产权的便携式林木应力波无损检测仪，开发了 相应的断层成像软件；提出了结合物联网、应力波、微钻阻力、探地雷达等多种 技术于一体的综合无损检测方案。项目组拥有美国产的 TRU 树木雷达探测仪、德 国产的 PICUS 三维断层成像检测仪和 Resistgraph 微钻阻力仪、美国产的 SOC710VP® 便携式高光谱成像光谱仪等先进林木检测仪器。能够对各种类型的古 树名木、进口原木、城市行道树、文物古建筑木结构进行健康监测或质量分级。 该项目成果获得了 2015 年度浙江省科技进步二等奖。2015 年 3 月 17 日，中央 电视台科教频道为本项目成果制作了 1 小时的专题节目。 技术指标： （1）基于物联网技术实现文物古建筑、古树名木养护等信息的远程智能监 控与管理； （2）利用基于连续波阵面展开及曲线路径跟踪的图像反演算法，提高林木 应力波断层成像精度； （3）基于近红外光谱的木材性能退化分析评估方法，准确分析木材的纤维 素、木质素含量以及结晶度和聚合度； （4）建立雷达电磁波介电常数与木材含水量、纤维方向角之间的关系模型， 准确分析古树名木内部结构及根系分布情况。效益分析： 我国几百年甚至更久远的古典建筑及古树名木众多，极具保护价值。本项目 的研究成果将为园林古建筑及古树名木保护发挥重要作用，提高信息化水平，降 低人力成本，并产生良好的社会和经济效益。 应用情况： 本项目研究成果已在北京天安门管委会、浙江省林业厅、杭州天目山国家级 自然保护区、无锡市园林局、扬州市园林局、杭州市园文局、杭州灵隐寺、丽水 市林业局、湖州市林业局、余杭区林业局、上海建工集团、浙江德升木业有限公 司等单位实际应用，成效显著。典型应用案例包括北京天安门朝房检测、北京宋 庆龄故居检测、杭州天目山自然保护区古树名木健康检测、扬州瘦西湖公园古树 检测、扬州个园及何园景区古树检测、无锡梅园古树检测、杭州城市行道树检测 等文物保护项目。 授权专利： 基于单层线性网络的无线传感器网络数据验证方法 CN201010290813.0 基于应力波技术的木材无损检测系统 CN201120310446.6

本成果功能全面，一机在手可实现电路板上常见的各类贴插焊点及QFP、BGA等芯片焊点的质量检测，确保出厂焊点完美无缺。QFP及贴插焊点可编程扫描检测；BGA芯片焊点可实现红外成像检测，智能筛选，无需逐个焊点比对（一块BGA芯片焊点通常在几十至几千个）。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 成果依据热传导学原理，开创性地将红外无损检测技术应用于电路板焊点虚焊检测领域，基于先进的检测原理和方法，本产品可准确检测出以往无论是AOI还是最高端的5aDAXI皆无法判明的焊点内部缺陷，且可定性定量。 历经十余年潜心研究，本成果不仅可对电路板上“可视“（看得见）类焊点（常规贴插焊点、DIP、QFP芯片等）进行检测，更一举突破了非可视（焊点在芯片下面）类BGA芯片焊点的质量检测难题。 BGA类芯片由于不可替代的先进性，正在得到广泛应用，但由于其焊点隐藏于芯片与电路板之间，焊点质量检测问题也同时成为电子行业的痛点。厂家即使拥有价值几百万的3D-5DAXI也只能用来数焊点里的气孔，无法确定是否有虚焊（X光适用于检测气孔等体积类缺陷，对裂纹、虚焊无效）。 本成果功能全面，一机在手可实现电路板上常见的各类贴插焊点及QFP、BGA等芯片焊点的质量检测，确保出厂焊点完美无缺。QFP及贴插焊点可编程扫描检测；BGA芯片焊点可实现红外成像检测，智能筛选，无需逐个焊点比对（一块BGA芯片焊点通常在几十至几千个）。 本成果还有操作简单，无需操作者专业背景，检测过程快速安全无辐射，实现对产品原位无损检测等优点。 毫无疑问，本成果可填补市场空白，技术水平处于国际领先地位。

在巡检条件下，实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损；采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损；应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷，并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨（含焊缝）等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。 高速铁路损伤检测：实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测，提高轨道安全性； 智能制造质量检测：实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测，提高智能制造的加工水平； 结构智能健康监控：实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控，提高重大设施寿命。 技术优势 巡检试验转台的速度提升至350km/h，填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术，研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响，克服使用环境、高速运动对检测系统的影响，在高速及重载铁路应用条件下，对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检，构建高速钢轨裂纹巡检设备，实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别，并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术，实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程，抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响；基于多物理量数据的融合分析，精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。

本发明提供一种用于钢管生产线无损检测过程中的缺陷位置标识装置，包括运料轮，运料轮上等距开设有齿槽，涂料瓶通过履带相连后搭放在运料轮齿槽内，驱动机构通过齿槽条连接动挤压块，齿槽条连接棘轮，棘轮与运料轮通过中心轴相接，静挤压块与动挤压块位置相对应，驱动机构通过齿槽条带动动挤压块前移，动挤压块与静挤压块配合挤压涂料瓶，涂料瓶的瓶盖被压出完成缺陷位置标识；驱动机构回位，齿槽条带动棘轮转动，棘轮又带动送料轮转动，涂料瓶从当前所在齿槽移动至下一个齿槽，最靠近动挤压块的涂料瓶落入动、静挤压块之间以备用。本发明以将喷涂料预先分成等量单元为原理基础，每次喷出等量的涂料至缺陷位置，提高了标识精度和生产效率。

在巡检条件下，实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损；采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损；应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷，并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨（含焊缝）等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。高速铁路损伤检测：实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测，提高轨道安全性；智能制造质量检测：实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测，提高智能制造的加工水平；结构智能健康监控：实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控，提高重大设施寿命。技术优势巡检试验转台的速度提升至350km/h，填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术，研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响，克服使用环境、高速运动对检测系统的影响，在高速及重载铁路应用条件下，对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检，构建高速钢轨裂纹巡检设备，实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别，并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术，实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程，抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响；基于多物理量数据的融合分析，精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。应用范围:（1）获得国家科技部重大科学仪器开发专项重大科学仪器开发专项“在役钢轨缺陷综合检测监测设备开发与应用”、国家自然科学基金委员重大科学仪器开发专项“钢轨接触疲劳及裂纹多物理高速巡检监测技术攻关”铁路总公司重大课题“高铁钢轨浅表层缺陷快速检测关键技术研究及装备研制”等项目支持。（2）作为关键核心设备应用于中国铁路总公司新一代国产大型高速钢轨探伤车GTC-80，累计巡检里程已达1万公里以上。发现各类型缺陷，如裂纹，剥离，磨损等400多例，通过了铁路总公司的关键技术鉴定，实现进口重大装备替代。（3）30km/h的双轨电动探伤机器人，集成环境感知、智能巡检、大数据处理与无线传输等功能，实现无人监控下的长距离自主运行，用于城市轨道巡检，已应用于南京地铁、西安地铁等。（4）智能制造质量检测技术应用于宝武集团宝日冷轧钢板厂（世界最大冷轧钢板生产线）钢板加工性能在线自动检测。（5）结构智能健康监控技术应用于京沪高铁CRTS-Ⅱ型轨道板健康监控（上海铁路局科技进步一等奖）、金温高铁沿线光纤监测（全国首例）、贵广客专K75+431双线特大桥沉降监测、芜湖地铁1、2号线安全监控系统；（6）挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，创青春全国大学生创业大赛金奖，第一届中俄工业创新大赛二等奖。

研制开发并形成具有自主知识产权、环保、高效、可靠的废弃线路板无损拆解技术、粉碎技术、分离技术、再利用技术等相关技术，设计开发具有中国特色的废弃线路板回收处理及再利用整体工艺及生产线，实现对废弃线路板的无污染回收处理及再利用。该设备是一种环保、节能、高效的废弃线路板元器件无损拆解设备，由传动、加热、振动、除烟味等单元构成，该设备主机长为3.5m，宽0.8m，高为1.5m，生产能力为300～700块线路板/小时。在第三届北京发明创新大赛中，“线路板无损拆解设备”获得节能环保专项奖和大赛银奖。拆解效率高，温度可控，节能效果好，元器件无损拆解率高；设备环保；功率小，便于中小规模生产；加工操作简单；故障诊断、自我保护和声光报警功能。主要性能指标如下。1. 功率：4KW 2. 拆解率：98%3. 电压：220 4. 烟尘、气味：过滤效率99.9%5. 产量： 100~200 kg/h 6. 主机外形尺寸： 3500×80×1500 7. 整机重量：1.0台/t 废弃线路板基板的主要组成是纤维强化热固性树脂，由于热固性塑料本身的特点，除了焚烧回收热值，还有作为粉末用于涂料、铺路材料等重新利用，这些再生品质量低下、档次不高，而且在经济投资和资源利用方面也是不合理的。本项目根据废弃线路板基板原材料的不同，进行分别粉碎处理，将粉碎后的PCB粉末作为填料或增强体，以不饱和聚酯、环氧树脂等热固性材料作为基体，采用热压成型工艺，最终生产出多种复合材料，根据复合材料的不同性能，可以制成多种产品应用在广泛的领域里，代木、代钢、代塑、代瓷制品，所以具有明显的社会效益。该技术解决了固体废弃物带来的环境污染问题，又节约了一次资源，降低了制造成本，具有良好的环境、社会、经济三大效益。主要性能指标如下。抗弯强度/MPa 冲击强度/ Kg•m-2密度/ g•cm-3使用温度/℃ 成本价格/元/吨 废弃PCB粉体/短切玻璃纤维/不饱和聚酯150 17.92 1.59 50 4000 废弃线路板粉体/环氧树脂/偶联剂134.1 11.67 1.54 139.1 7000 申请专利：1. 吴国清，张宗科. 一种应用于废弃线路板无损拆解的处理设备及方法，专利号：200810224887.7 2. 吴国清，张宗科. 一种线路板夹具体，200810224853.8 3. 吴国清，张宗科，赵玉振. 废弃线路板的回收及再利用方法. 200910091996.0 4. 吴国清，赵玉振. 废弃电子元器件的回收及再利用方法. 200910091995.6 

针对远离陆地、供电通信困难的海洋牧场监测需求，设计开发了一套基于海洋浮台的海洋牧场智能监测网系统，也可扩展应用于海洋平台、养殖工船等载体。整个系统由水下自动观测子系统、海气界面观测子系统、能源供应系统、无线通信系统、大数据智能处理系统组成。在监测海域布放的1个海上监测浮台基础上，将能源供应子系统（最大功率600W）和无线通信子系统（最大带宽50M）布放于浮台上，实现观测网设备的供电和双向通信。设备布放于浮台下的海底，可通过数据采集器实现水下自由组网观测，观测距离从几十到上千米。浮台上通过增加无线通信设备与海上作业平台连接，实现数据实时回传至岸基基站。

北航开发的电磁环境自动监测系统结合GIS地理信息电子地图，建立电磁环境资源数据库，可以对电磁环境分析评估，最终实现对电磁环境资源的监测、规划和管理。本系统具有完全自主知识产权，对合理利用电磁资源，发展经济和提高环境质量，建设绿色社会等都将具有重要的经济效益和社会效益。 1、通信网设计方面，在分析现有的网络系统或进行组网设计时，可以指出移动通信运营商所关心的信号盲区、接收信号强度不好的地区； 2、频谱管理方面，可为无线电管理和环保部门对重要地点如雷达站、机场、火车站、医院、化工厂等的电磁环境进行实际测量、分析、处理与管理提供方便，可帮助发现非法设台、擅自增大功率及互调干扰等情况，以排查存在干扰隐患的频率和台站； 3、在城市居民电磁环境评估方面，采用“城市居民(公众)暴露值”来衡量的，可利用系统的电磁环境评估模块，建立传播预测模型，进行城市人口暴露值的预测评估； 4、在无线通讯空间通道保护方面，可以利用地理信息系统（GIS）的建筑物布局、建筑物特征数据库，结合无线电发射设备数据库中微波站数据，对无线通讯的空间通道进行保护。目前，该技术已达到小批量样机生产的实用要求。

1 成果简介移动应急监测方舱用于现场图像、语音、环境参数、气体浓度等多种信息采集、监测的大型应急监测系统；其可和汽车、火车、飞机、船舶等多种交通工具配套使用，满足突发公共安全事件快速响应、现场信息采集监测、通信中继等需求。2 应用说明移动应急监测方舱具有国际领先的大型现场信息采集系统，其装载低空飞艇智能扫描监测系统、移动应急通信与数据集成系统、环境参数采集传输系统、自动导航动力飞艇图像监测系统、应急现场定向空投信息采集系统等提供多种对现场信息的采集方式。目前，移动应急监测方舱在世界上还处于研发阶段，清华大学研发的移动应急监测方舱属国际领先水平。3 效益分析实现移动指挥通信方舱的产品化，应用于各省级、地市级、区县级、企业、专项部门等移动应急平台的建设。4 合作方式商谈。

本系统通过嵌入压电陶瓷传感器的睡枕感知人在睡眠时的信号，经过 一系列处理获取使用者的呼吸、心率和体动三种生理信号波形和数值， 完成居家环境下的睡眠监测服务，并提供睡眠质量评估、疾病预测等健 康辅助功能。 该系统的技术先进性在于，将感知端嵌入到日常生活使用的睡枕当 中，装置方便、实用、对患者生理心理负荷小，并结合先进的信号处理 方法获取生理信号、提供健康辅助服务，从而实现低成本家庭环境下