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过程装备的能源高效利用
一、团队（专家）简介高秀峰，男，工学博士、副教授，2000 年 12 月获西安交通大学工学博士学位并留校任教。曾主持国际合作科研项目 3 项、国家自然科学基金项目 1 项、作为骨干成员参与国家 863 计划 3 项、主持省部级及企业横向科研课题 30 余项。参编手册、专著、教材共 6 部，累计撰写 100 余万字。获陕西省科学技术二等奖两项（№1、№3）、陕西省高校科学技术二等奖两项（№4、№5）、中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖一项（№1）。累计发表学术论文近 70 篇，其中SCI 和 EI 收录 20 余篇，累计获批发明与实用新型专利 20 余项，获 CNG 加气站压缩机科技成果鉴定一项（№1）。先后从事《过程流体机械》、《过程设备设计》、《密封技术》、《粉体工程》、《过程装备课程设计》等近 10 门专业主干课程的教学工作。擅长从事工程实践类研究项目与实际产品的研发，擅长从事科研成果转化与产业化推广工作，主持研发的多项产品实现大规模产业化应用和市场推广。主要研究方向1) 过程流体机械：石油、化工、动力、制冷用各种容积式压缩机与流体输送泵，主要专长为往复式压缩机、涡旋式压缩机
西安交通大学
2021-04-10
贵州装备制造职业学院
贵州装备制造职业学院是经贵州省人民政府批准，国家教育部备案，直属贵州省教育厅的公办全日制普通高等院校。学院位于贵阳市清镇职教城风景如画的红枫湖畔，毗邻国家4A级景区时光贵州古镇，占地面积500余亩，建筑面积21.5万平方米。学院办学层次为全日制普通高等职业专科教育，同时开展中等职业教育，并举办各类成人本专科教育，还面向社会开展职业技能培训和鉴定，设有国家第七十五职业技能鉴定站。 学院下设机械工程系、电气自动化系、汽车工程系、建筑工程系、经济管理系、贵州省机械工业学校(中专部)以及成人教育部等七个教学单位，开设有数控技术、工业机器人技术、机械制造与自动化、物流管理、建筑工程技术、汽车制造与装配技术、电梯工程技术、工业设计、会计等十四个专业，其中有四个国家重点建设专业，拥有数控、汽车两个国家级实训基地。目前，有各类在校学生8500余人。 学院有一支爱岗敬业的教师队伍，共有专兼任教师400余人，其中教授、副教授、高级讲师63人，“双师型”教师140人，具有硕士研究生学历学位的教师97人，其中有全国机械中高职教育专业教学指导委员会副主任委员2名，委员12名，国家级、省级技能大赛裁判员27名。在全国职业院校师生现代制造业技能大赛中，学校多人次荣获一、二、三等奖。 学院是贵州装备制造职教集团的理事长单位，是中国机械行业发展中心授予贵州省的唯一全国机械行业骨干职业院校，是贵州省职业院校装备制造项目技能大赛的主要承办单位。学院秉承“崇德尚能，砺学敦行”的校训，坚持以“文化浸润技术，素质托起技能”的教育理念，注重学生创新创业能力和大国工匠精神的培养。校校、校企、校政深度融合，引进了几十家省内外知名企业参与学院办学和实训基地建设，与省内多家本科院校组成了智能制造人才培养联盟，为人才培养提供了坚实的质量保障基础和人才出口通道，为省内外航空航天、机械、电子、汽车、医药、食品等行业输送了大量的技术技能型人才。毕业生就业率始终保持在95%以上，为贵州经济社会发展做出了积极的贡献。
贵州装备制造职业学院
2021-02-01
沥青发泡功能模块装备
泡沫沥青生产需要专门的机械生产设备。目前，能够生产泡沫沥青再生机械设备的 厂家有德国维特根（Wirtgen）公司、美国卡特彼勒公司、美国的 CMI 公司、日本小松 公司和加拿大 SOTER 公司。其中，维特根公司生产的昂贵的冷再生设备在世界各地发挥 着卓越的性能。在我国，泡沫沥青再生技术的实施至今还未能摆脱依赖设备进口的局面， 维修施工备受限制，严重制约了泡沫沥青的推广与应用。同济大学基于模块化的设计理 念，成功研制出沥青发泡功能模块。该模块将沥青发泡系统各部分功能进行独立封装， 方便安装在现有的冷再生机或各种搅拌站，可以根据业主和投资商的需求进行配置，使 用上更加灵活，同时避免了投资商的经济压力。这一研制成果必将大力推进泡沫沥青这 一创新技术的推广应用。
同济大学
2021-04-13
磁脉冲焊接技术及装备
成 果 简 介 磁脉冲焊接技术的焊接过程很短，瞬间（30 ～ 100µs）即可完成，且无污染；可使金属材料和非金属材料进行连接或焊接；一般可在常温（即冷态）下进行，且焊接过程无明显的升温，无明显热影 响区，焊接接头强度接近于母材；比爆炸焊安全，且简单易行；能量易精确控制，重复性好，故容易 实现机械化和自动化。此磁脉冲焊接工装简单，无须传压介质，不损伤零件表面，加工能量可参数化 控制， 能实现零件的精密连接装配的优势。在航空、航天及军事工业中，已部分或全部用来代替铆接 或焊接， 成果和效果是显著的。该方法不但能焊接 Al、Cu 及其合金, 而且还可以焊接如低碳钢、不锈钢、Ti 及其合金等的同种和异种金属，还可焊接金属与非金属。
北京工业大学
2021-04-13
无感化智能睡眠监测装备
本成果提出一种无感化智能睡眠监测装备。该装备旨在针对目前医疗康复行业所需检测的人体心率、呼吸、体温、动作模态三种体征进行多功能集成并进行精密测量。在分别构筑三种底层功能感知结构的基础上，对单一功能结构进行多功能集成研究并构建与之配套的传感电路系统及数据可视化界面，不断优化柔性功能感知器件组分、结构、性能实现对人体三种检测体征的无感化精密测量。针对失眠/睡眠呼吸暂停综合征/普通人，实现人体生命体征信号精密测量，输出测量图谱/报告。
图1 产品功能简介
该成果基于多材料、高灵敏的传感单元，通过高分辨率、高灵敏度、稳定无扰化的生理信号采集系统采集信息，借助云-边-端协同、深度学习等人工智能领域技术，三位一体形成疾病症状可量化的智能评估体系，对人体实现连续、移动状态下的心率、呼吸、体温、动作模态等多维度的无感式测量。面向不同群体，装备可以在无束缚状态下对人体进行全天候的监测并提供预警服务，同时为临床医生和护士提供有价值的数据信息，辅助诊断及护理。实现睡眠质量监测与远程监护管理，最终打造“人-机-环”共融的睡眠环境生态。
图2 成果核心关键技术简易图示
【技术优势】
（1）柔性纤维新材料与智能织物计算的结合赋予智能健康监测系统无感性及准确性，实现精密测量；对比医用心电监护仪，该装置可以更快发现呼吸暂停异常。
（2）形成大纤维闭环产业链，从材料、纺丝、纺纱到织造的全流程柔性感知纤维制备流程，为智能健康监测系统的产业化奠定坚实基础，且具备“感传算”一体化技术全覆盖的多样化服务，惠及民生。
（3）该装置可进行全天候的监测，并提供预警服务，为临床医生和护士提供有价值的数据信息，辅助诊断及护理。
华中科技大学
2023-03-20
智能高分辨成像光谱装备
我国的高光谱成像技术起步较晚，但受日益增长的并十分迫切的社会、经济需求的激励，光谱成像技术及应用得到快速发展，光谱分析被用来解决物理学、化学、生物学、地质学、地球物理学、医学和其它学科中的基础问题和应用问题。技术团队完成以柱面C_T消像差专利结构和Offner结构为核心的紫外、可见光、近红外、短波红外、中波红外五型高光谱成像仪产品研发，实现宽波段覆盖、成像性能好、光谱分辨率高于国外同价位产品，竞争力高。同时积极拓展开发成像光谱仪产品的应用，已研发兼具空间成像和光谱分析能力的微细样品成像分析仪器——显微成像光谱仪，用于材料和生物应用。此外配套研制了功能强大的成像光谱数据采集与处理分析软件，提出了全并行处理机制，大大缩短光谱数据获取和光谱重建时间，较国外产品用户体验更便捷友好，便于大面积推广。
图1.短波红外成像光谱仪
北京理工大学
2022-12-05
高性能电铸技术与装备
本成果针对高新技术关键零件的研制需求，经过深入系统的研究，突破气泡吸附行为控制、微结瘤趋势抑制、复杂结构电场分布均匀化、纳米晶零件制备等一系列关键技术，研制出专用机床设备，实现了高性能（高产品质量、高材料性能、高生产效率）精密微细电铸。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
电铸是利用金属电沉积原理制取产品的一种特种加工技术。由于电铸过程中，最小材料添加单元是极其微小的金属离子，因而电铸技术具有很高的制造精度，被普遍认为在精密、复杂、微纳结构零件的成形制造中占有重要的地位，是当前先进制造技术的重要组成部分，目前它已在航空、航天、模具、电子、通讯等行业获得诸多重要应用。
三、创新点以及主要技术指标
本成果针对高新技术关键零件的研制需求，经过深入系统的研究，突破气泡吸附行为控制、微结瘤趋势抑制、复杂结构电场分布均匀化、纳米晶零件制备等一系列关键技术，研制出专用机床设备，实现了高性能（高产品质量、高材料性能、高生产效率）精密微细电铸。
本成果主要具有以下技术特点：
1.发明了摩擦辅助电铸技术，解决了气泡吸附、表面结瘤及结晶粗大等问题，制品质量和生产效率显著提高；
2.发明了交变压力去除气泡法和高深宽比微细结构电铸等技术，消除了微结构件电铸中麻坑、针孔等弊端；
3.提出了阳极逆向设计方法，显著改善了金属分布的均匀性和微观组织的一致性；
4.研制出高性能精密微细电铸机床装备。
四、知识产权及获奖
国家技术发明二等奖。多次获国家自然科学基金、江苏省自然科学基金重点项目。已授权国家发明专利6项，发表期刊论文80余篇。
南京航空航天大学
2022-08-12
规模化沼气工程沼液、沼渣减量化及资源化利用
沼气工程是一种有效处理有机废弃物的工程技术,尤其是在畜禽粪污处理和高浓度有机污水处理方面效果显著,在国内外得到了大力推广应用。近年来,随着养殖业和农产品加工业向大型化发展以及沼气作为新能源开发利用,我国沼气工程正朝着大型化、产业化方向发展。沼气工程在处理有机废弃物的同时又能够产生清洁能源,处理后的沼液沼渣还可能成为有机肥料。但实际工程中这些废弃物往往不能得到预期的“就地直接利用”,带来很多负面影响：①沼液中含有大量的N、P、K营养元素、生理活性物质(BAC)、数量庞大的微生物菌群以及其它无机离子和极微量的重金属成分等。这些物质成份复杂、含量未知,直接用作肥料灌溉,难以发挥最好的效用,弊大于利;②沼液直接农业利用受季节性影响明显,且由于贮存和运输等原因,没有足够的田地及时消纳,只能直接排放造成环境污染；③沼液、沼渣在农田施用时,没有规范性的技术指导,一旦施用量过大,超过土地承载能力和作物利用能力,便会造成二次污染。因此沼液、沼渣问题已经成为制约规模化沼气工程产业化推广的瓶颈。本项目围绕规模化沼气工程存在的沼液、沼渣减量及其高附加值利用等问题开展研究,通过系统分析与测定沼液中的主要组分、生理活性物质及其物理化学和生物学特性；结合沼气工程厌氧发酵液回流工艺和沼液营养物质浓缩与水资源回收技术应用研究,显著减少沼气工程沼液沼渣排放量,有效实现发酵液中营养物质与水资源分离回收；系统考察了沼液作为有机营养液、沼渣作为有机肥和人工基质在农业应用的效果,解决沼液、沼渣的消纳问题,有效提高沼液、沼渣的附加利用价值,对于促进规模化沼气工程的可持续发展具有重要意义。
北京化工大学
2021-02-01
基于汽车轻量化的少片簧关键工艺和材料技术研究
项目概况 该项目研究开发出具有自主知识产权的少片簧及关键工艺和材料技术，实现其轻量化、高性能和长寿命要求，形成了具有自主知识产权的承受高应力少片簧的关键制造技术，申请了“承受高应力的高强度变截面簧片及其制造方法”的发明专利（200710132237.5）。 本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权，项目获得2008年度中国汽车工业科技进步三等奖。主要特点 在少片簧优化设计的基础上，采用高洁净度、控制夹杂物形态和减少夹杂物数量、形变细化晶粒、表面无全脱碳的新型高强度弹簧钢，对少片簧进行变截面控温轧制，细化晶粒，减少表面缺陷，优化热处理工艺，减少脱碳，改善韧性；，提高表面应力喷丸的预应力大小和喷丸强度等措施，解决了少片簧在承受应力水平提高后,其强度提高和疲劳性能的匹配问题，以及疲劳性能对表面和内部缺陷敏感性显著增加的问题，稳定和提高了少片簧疲劳性能，实现了承受高应力的高性能、长寿命少片簧开发，可减轻悬架弹簧重量20~30%，提高平顺性约10％，具有明显的省材节能降耗效果。技术指标 少片簧设计应力1000-1200MPa、抗拉强度水平≥1800MPa，减轻悬架弹簧重量约20~30%，提高平顺性约10％，满足台架疲劳寿命和实际使用要求。市场前景 本项目已在依维柯系列轻型客车系列上实现了少片簧的国产化批量生产应用，取代了进口，满足了近万台份依维柯车的高端市场需求，减轻了悬架重量，提高了整车平顺性及乘座舒适性，取得了显著的经济效益，并正推广应用于更多的车型上。鉴于高应力少片簧具有整车轻量化、提高整车平顺性和降低材料消耗和燃油消耗等减重、节能、环保的效果，因此，该项目具有十分广泛的推广应用价值，能显著提高企业产品竞争力，填补该领域的国内空白，具有显著的经济效益和社会效益，其进一步的推广应用前景十分广阔。
南京工程学院
2021-04-13
一种量化路网特征及其土地利用效应的方法
本发明涉及一种量化路网特征及其土地利用效应的方法，属于交通与土地利用规划领域。本发明提 供的道路与土地利用相关性的研究方法先采用复杂网络多中心性测度模型量化道路网络中各个路段的 中心值，然后通过核密度估算和重分类的方法按照中心程度将区域划分成不同等级的子区，并对各个子 区计算景观指数，最后利用 Spearman 秩相关分析分别得到道路中心度与土地利用景观格局之间的相关 系数。本发明从地理空间的角度考虑了道路网络的中心特性，对道路网络的结构进行了度量，相比于传 统的道路特征参数更好的量化了道路的网络特征及其和区域土地利用之间的互动关系，有利于为交通网 络与土地利用规划提供理论支持。
武汉大学
2021-04-13