非常规水资源利用，特别是苦咸水淡化利用，对缓解全世界水资源危机具有重要意义。发展基于新材料的苦咸水利用新技术是当前水资源利用技术利用的前沿研究课题。2019年，水文院青年教师徐兴涛博士指导我院本科生在金属有机框架材料的苦咸水利用技术研究方面取得重要突破，相关研究成果以封底文章的形式发表于Royal Society of Chemistry出版社材料科学旗舰期刊《Materials Horizons》（2019年影响因子：14.356；引用次数：51次），在非常规水资源利用人才培养与科学研究方面，迈出重要步伐。 近日相关团队在金属有机框架衍生材料的苦咸水利用技术方面再次取得重要突破。团队首次提出利用金属有机框架衍生铁氮共掺杂纳米碳管结构作为电极材料，在实际含氧水环境下大幅提升苦咸水利用效率的同时实现了电极运行寿命的大幅延长。该成果以姊妹篇形式近期再次发表于《Materials Horizons》上，并受到业界广泛关注，目前引用次数为23次。 非常规水资源利用新材料技术的发展，对推动的非常规水资源的高效利用、解决实际生产中的用水问题具有重要意义。

主要技术内容： （1）破传统喷雾泵生产设备机械结构设计，采用凸轨、凸轮机构，创新性研制了高精度、高效率的喷雾泵电化铝壳抓口机、喷头打喷咀机等系列装配设备，提高了设备的装配精度和效率。提出集成基于等价输入干扰估计器与参数智能辨识的智能驱动控制技术，成功解决了微型喷雾泵现场设备层不确定干扰、电机参数的时变性对装备电机控制性能影响问题，提高了生产装备控制的精度及可靠性。 （2）集成 RFID 与 WSN，构建微型喷雾泵生产过程信息采集网络，创新性地引入混沌粒子群优化算法，优化采集网络节点部署；动态选择通信节点数目，在获得最大网络覆盖范围的同时，避免节点间的冲突，降低网络能耗，保证了生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性。 （3）创新性提出并实现了微型喷雾泵制造过程多目标资源优化调度技术。建立生产车间多目标资源优化调度模型，提出基于种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法来求解优化问题，并采用层次分析法进行决策，成功实现了微型喷雾泵生产全流程的精益管控，全面提高了生产质量与资源效率。 （4）创新性研发了一种面向制造全过程的信息集成平台。将生产过程信息、管理信息等数据高度融合，实现底层物联网到互联网的无缝连接；解决了常规DCS、MES、ERP 三层架构存在的数据交换困难、系统庞大、功能定制性差、难以适用于中小型制造业等缺点，为微型喷雾泵制造装备的自动化和信息化融合提供了解决方案。 行业意义： 项目通过攻克微型喷雾泵生产装备的自动化与信息化技术融合的关键技术，突破国外先进技术的壁垒，形成了自主知识产权与技术体系，项目成果提升了微型喷雾泵加工装备的自动化、信息化水平，符合国家可持续发展战略的绿色制造技术，可带动和促进化妆品、保健品等领域向高档化的高层次技术方向发展。 获奖情况：2015 年获中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性： （1）引入凸轮、凸轨等机构，并结合等价输入干扰估计器、智能辨识等方法设计控制策略，从机械和控制两方面进行突破，自动化程度和生产效率高。 （2）集成 RFID 与 WSN，采用混沌粒子群优化算法优化网络节点，动态选择通信节点数目，降低网络能耗，生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性高。 （3）建立以缩短生产周期、减少机器空转时间、降低产品次品率为等为目标，采用种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法求解生产过程优化调度问题，采用层次分析法进行决策，实现微型喷雾泵生产全流程精益管控。 （4）采用完全不同于传统 DCS、MES、ERP 三层架构的模式，直接面向生产、管理全过程，开发信息集成平台，自动化和信息化融合度高、适用于中小型制造业。 技术的成熟度：相关技术已经形成产品，在无锡圣马科技有限公司及其下游企业进行了产业化。 应用情况： 针对微型喷雾泵加工装备产业当前普遍存在材料消耗大、能耗高、可靠性差、加工效率低、品种适应性差等问题，本项目以提高生产装备的自动化与信息化水平为目的，在装备高性能自动化控制、信息的采集与传输、优化调度、精益管控、平台建设等方面已经取得了创新性研究成果，并对成果进行了提炼、集成，从2012 年开始，针对本项目整体技术展开全面推广，应用于江苏、广东等地区的10 多家轻工装备制造及使用企业。 应用实践证明了，本项目成果总体技术创新程度高、成熟度高、附加效益显著，显著提升了我国塑料装备在国际市场具有较强的竞争力，有利于提高我国塑料装备的设计制造智能化水平，推动了我国塑料制造业的国际化发展。 

对不同来源、性质的农业固体废弃物分类采用蚯蚓生物消解与蚯蚓粪覆盖下的微生物分解，实现对废弃物的高效、清洁转化，获得高品质有机肥或基质生产原料。根据作物生长特性与育苗、栽培工艺要求，配制理化性质优良的基质产品。根据不同来源、性质的农业固体废弃物的特征，分别采用相应的无害化处理技术，确保在清洁生产条件下获得无害化处理效果与较高的物质转化效率。全程满足清洁生产要求；无害化处理效果符合国内外相关标准；物质转化效率在 60%以上。

N95口罩的关键技术在于其致密、能有效隔离病毒的滤芯层，一般的N95口罩是5层滤芯层、普通口罩可能只有两层。南京工业大学陈苏教授课题组的新技术让N95口罩生产提质增效，做滤芯的新材料只需3层就可以生产N95了。他们的新技术全称叫“熔喷无纺布材料和微流体气喷纺丝技术”。“我们团队前期一直致力于新型纺丝技术和无纺布材料的开发，研究出了微流体气喷纺丝技术，可以实现超细纤维的制备，平均直径65纳米，是目前纺丝技术中生产纤维最细的，过滤隔离病毒的效果也就更好。”陈苏介绍，传统的纺丝技术生产出的纤维，一般直径在几百纳米，而气喷纺丝技术所制备的纤维直径仅几十纳米，可以更好地隔离病毒，将气喷纺丝的纤维膜负载在传统的无纺布上，就实现了更优效果的N95口罩滤芯层的制备。“也就是说，N95一般是5层滤芯层，普通口罩可能只有两层，那么，用我们的材料（做成滤芯层）只要3层就相当于N95了。”陈苏团队近年来一直致力于微流体纺丝和微流体气喷纺丝工作的研究，前期通过纺丝参数的优化、纺丝体系的探索制备了一系列功能纤维材料，其成果日前在国际材料重要期刊《Advanced Materials》（先进材料）上发表。基于前期的研究基础，陈苏教授掌握了纺丝关键技术、纺丝设备开发技术和功能纤维原理，为其产业化奠定了基础。点击查看原文

我国显示行业体量庞大，目前所有平板显示TFT的核心技术专利和高端产线设备都掌握在国外垄断企业之手。升级和建设新型平板显示TFT产线技术的需求压力在未来几年中将不断增大，同时产业投入和竞争会急剧加大。发展和建立基于可靠宏量制备、定位和集成的纳米线阵列Fin-TFT技术，将有望推动我国新一代显示产业实现弯道超车和跨越式发展。

项目成果/简介: i4Ocean 的命名分为两个部分，其中Ocean代表本平台主要应用于海洋信息可视化领域，而i4寓意为四个英文单词即：Interactivity（交互性），Imagination（构想性），Immersion （浸没感），Intelligence（智慧性）。这四个单词概括了i4Ocean 的主要特点，也是本平台致力于实现的终极目标。 i4Ocean可视化原型系统主要实现以下功能： 1、数据处理：将常见的海洋数据转换为geotif、json、geojson。 2、可视化功能：标量数据可视化、剖面动画、体绘制、二、三维流线可视化。 3、可视化分析：中尺度涡识别、追踪。 4、舰船远洋航行系统：港口信息查询、全球港口显示、航线添加、海图导航、水文信息可视化。 5、视频录制：保存加载相机路径、高清截图、高清录像。 在系统中，我们提出了两种算法用于海洋环境数据可视化和分析。一种是基于gpu的光线投射算法绘制海洋温盐数据，一种是基于传输函数的海洋中尺度涡流交互式流场可视化算法，实现了时空相干和视口相干。引入交互式传输函数，从背景洋流中提取基于多种涡旋参数（如Okubo-Weiss参数）的二维和三维涡旋特征。 相关成果评选为2012年山东高等学校优秀科研成果奖、2013年青岛市科学技术奖、青岛市2017-2018年度优秀大数据解决方案。项目阶段:系统原型阶段效益分析: 该系统可用于船舶远洋航行、海洋数据分析、海洋数据处理。将常见的海洋数据转换为tiff，json。利用系统标量场、矢量场可视化功能，对海洋数据进行分析，为船舶航行提供指导。 该技术和装备可用于海洋深部结构研究，为发展我国海洋经济提供技术支撑，这将具有重要的社会经济效益。发展海洋数据分析及可视化功能，更可以拓展蓝色经济空间，推进军民深度融合。 该成果已与青岛海洋科学与技术试点国家实验室等单位开展深度合作，现阶段处在项目支持的前期研究中。同时与外地的合作单位有：中船工业集团，自然资源部直属单位国家海洋信息中心、国家海洋环境预报中心、国家海洋卫星应用中心。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:201510066037.9 201510070177.3 201510212425.3 201510212424.9 201710827686.5 201710828365.7 2013SR004155 2013SR010109 2014SR062104 2015SR014980 2015SR038759 2015SR085063 2015SR246570 2016SR010562 2016SR326470 2016SR325154 2017SR732244 2017SR737071技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

i4Ocean 的命名分为两个部分，其中Ocean代表本平台主要应用于海洋信息可视化领域，而i4寓意为四个英文单词即：Interactivity（交互性），Imagination（构想性），Immersion （浸没感），Intelligence（智慧性）。这四个单词概括了i4Ocean 的主要特点，也是本平台致力于实现的终极目标。 i4Ocean可视化原型系统主要实现以下功能： 1、数据处理：将常见的海洋数据转换为geotif、json、geojson。 2、可视化功能：标量数据可视化、剖面动画、体绘制、二、三维流线可视化。 3、可视化分析：中尺度涡识别、追踪。 4、舰船远洋航行系统：港口信息查询、全球港口显示、航线添加、海图导航、水文信息可视化。 5、视频录制：保存加载相机路径、高清截图、高清录像。 在系统中，我们提出了两种算法用于海洋环境数据可视化和分析。一种是基于gpu的光线投射算法绘制海洋温盐数据，一种是基于传输函数的海洋中尺度涡流交互式流场可视化算法，实现了时空相干和视口相干。引入交互式传输函数，从背景洋流中提取基于多种涡旋参数（如Okubo-Weiss参数）的二维和三维涡旋特征。 相关成果评选为2012年山东高等学校优秀科研成果奖、2013年青岛市科学技术奖、青岛市2017-2018年度优秀大数据解决方案。

随着云计算、大数据、分布式AI等数据密集型应用的部署，大规模计算集群（数据中心、分布式AI集群、高性能计算集群）的体系结构、通信模式、流量状态、应用需求发生了极大的改变，上述改变对计算网络的吞吐、时延、带宽提出了极大的挑战，传统电互连网络技术存在拓扑结构复杂、线缆开销巨大、设备数量过多、可集成端口密度有限、网络能耗难以优化等问题，与电互连技术相比，光互连具有高带宽、低能耗、低开销、低时延等特点，具有较大潜力满足数据密集型应用对传输带宽、网络能耗、传输时延、通信逻辑适配等方面的需求，但受到缓存、交换粒度的影响，纯光互连网络难以承载突发性强、数据量小、实时性高的通信任务，因此，充分结合光、电互连技术的优点，研究面向数据密集型应用的扁平化、低时延、可重构光电混合网络，对于突破新型计算网络所面临的功耗、吞吐、时延、扩展性等方面的挑战至关重要。 围绕下一代数据密集型应用对互连网络高带宽、低时延、低能耗、高扩展性的需求，展开高容量、低开销、可重构、扁平化光电混合互连架构的研究。结合光、电交换技术的特点，设计高扩展、低复杂度、大容量、低能耗的光电混合互连拓扑结构；研究低开销、快速响应的光电路/光分组交换控制系统，设计面向快速光交换计算的调度算法；研究低阻塞、多粒度、高连通性的光交换机制及交换芯片；构建高性能光电混合互连网络系统原型，部署典型应用测试基准，验证光电混合网络的潜在优势，为下一代计算网络架构的技术革新提供理论和实践指导。

热连轧自动化控制系统是一种大型复杂控制系统，它很大程度上决定了生产线最终的市场竞争力。目前国内在宽带钢热连轧自动化控制系统新建或改造上多采用以下两种形式：一是硬件和软件系统全部由国外供货并调试；二是采用进口硬件系统，部分软件由国内完成，但其中的核心软件如L2数学模型系统、板形系统、质量控制系统（AGC、AWC、AJC等）从国外引进并由国外人员完成现场调试。两种形式都存在着核心技术掌握在外方手中，不利于系统的后期升级和维护，不能满足钢厂再发展的需要。因此有必要开发全套具有自主知识产权的宽带钢热连轧自动化控制系统，硬件系统可以采用当前国际上流行的最新控制器，而系统集成、控制模型和软件的开发和现场调试全部由国内自主完成，并承担全部的考核指标。如此可以不受国外公司的制约，同时节约大量外汇，减少工程投资。在此背景下，本项目以山东日照钢铁有限公司新建的1580mm热连轧生产线为依托，设计并完成全部软件和调试，取得了本科技成果。本科技成果的应用领域为轧钢领域的宽带钢热连轧生产线，实现热连轧带钢的全自动化生产。自动化控制系统由三级组成，其中L0设备控制级包括交直流主辅传动系统、现场机械液压设备、控制执行机构、各种检测仪表；L1基础自动化级由HMI监控系统和多台高性能控制器构成；L2过程控制级由三台高性能PC服务器和多台工业控制计算机构成；L3生产管理级（MES）由数据库服务器、应用服务器和客户端组成。该控制系统的基本原理就是通过三级系统之间互相配合，把整个生产线的多达数千个的控制点和数百个控制对象，分别按照不同的区域划分到数百个控制功能当中在控制系统中完成，满足工艺、设备、液压及电气要求，实现全线的自动化生产，达到设计的产品精度（厚度、凸度、板形、温度等）指标，同时，整个系统具有高效性、可靠性、先进性、安全性和低维护性，以及很强的报警、诊断、故障分析能力。

本项目通过完善结构化焊接技术，研发视觉伺服机器人，研究焊缝图像处理算法和炉筒与大小炉盖的结构以及密封槽的设计，实现非结构化焊接制造蓝宝石炉，使其炉体性能可靠、制造工艺稳定、生产高度自动化。本项目的实施实现了如下的技术突破和创新：(1) 研发成功视觉伺服方法进行焊接机器人的焊缝跟踪控制，首次实现焊接环境的监控。(2) 研究晶体生长炉加热后对炉筒、大小炉盖等部件密封性能的影响；合理布置了电极与抽气管道装置；获得能在生产过程中安排合理的制作工艺和技术，保证晶体生长炉的密封性、粗糙度、同心度、平行度、垂直度达标及产品量产的稳定性。(3) 研发智能制造操作平台，可对蓝宝石炉进行结构化智能焊接。(4) 研发新型宝石炉，使蓝宝石炉的智能焊接制造技术获得突破性进展。●应用前景： 我国焊接自动化的市场容量在不断扩大，作为需求导向型行业，焊接自动化在工程机械和石油化工等行业中得到广泛应用。此外，在提高劳动生产率、提升产品质量和增强竞争力等方面，焊接自动化装备作为重要的基础装备之一，对我国未来先进制造技术的核心竞争力具有重要意义。而且对中国企业现有产能的焊接设备进行技术改造升级，也将产生巨大的焊接自动化装备需求，中国焊接自动化装备市场已进入高速发展阶段。