研究内容包括：1．复杂供用电系统谐波的基础理论（1）非正弦、不对称情况下的功率定义和功率理论；（2）各种非线性负荷的谐波产生机理及谐波分析；（3）复杂供用电系统谐波的建模与数值分析方法。2．复杂供用电系统谐波的综合防治基础（1）各种谐波防治手段和装置的评估与对比分析；（2）复杂供用电系统谐波的综合防治的策略；（3）谐波综合防治系统的设计方法。

01. 成果简介 世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成极大不便，所以亟需便于失语者携带、操作简单、性能优异的新型人工喉的器件及系统研究。 本成果团队研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更贴合人体皮肤的纹身式薄膜作为衬底，无需胶带粘贴，可直接贴敷在人体喉咙，极大地提高了佩戴舒适感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收发声系统方面有了双重突破，实现了石墨烯的器件级应用至系统级应用的跨越。通过专用电路对声音信号的放大和转换，第二代石墨烯智能人工喉首次将收声系统和发声系统连接起来，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。接着，通过与单片机的结合，该器件可以将人体喉部的不同动作“翻译”成不同的声音，实现了动作发声系统。通过连接解码器，该器件还可以播放任意音乐。最后，第二代石墨烯智能人工喉系统可通过臂包穿戴在胳膊上，首次实现了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未来将进行体积更小及功能更多的集成，有望实现像“创可贴”一样贴附在人体喉部并帮助失语者“开口说话”。图1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系统02. 应用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收声和发声于一体，可直接贴附于失语者喉部，并将喉部的不同动作转化为对应声音，有望帮助失语者正常与他人“交谈”。在未来，该器件将与声纹识别、机器学习等技术结合，在语音识别、家庭医疗等领域具有广阔前景。03. 知识产权 已获得国家发明专利授权2项。04. 团队介绍 本成果项目团队负责人为任天令教授，清华大学信息科学技术学院副院长，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，清华大学环境与健康传感技术研究中心副主任。担任IEEE电子器件学会副主席（中国大陆首次）、国际微电子领域顶级学术会议IEDM执委（中国大陆首次）、IEEE电子器件学会教育委员会主席（中国大陆首次）、中国微米纳米技术学会理事等。近年来，承担国家自然科学重点基金、国家重大科技专项、国家公益性行业科研专项、国家重大仪器专项、国家863计划、国家973计划等多项国家重要科技项目，做出一系列具有重要国际影响的创新学术成果。主要研究方向为智能微纳电子器件、芯片与系统，包括：智能传感器与智能集成系统，二维纳电子器件与芯片，柔性、可穿戴器件与系统，智能信息器件与系统技术等。在国内外重要学术期刊和会议发表重要SCI期刊论文400余篇，国际微电子领域顶级学术会议IEDM论文11篇；获国内外发明专利70余项，入选2018年爱思唯尔（Elsevier）“中国高被引学者”（微电子领域唯一入选者）。获2018年电子学会自然科学一等奖，“石墨烯智能人工喉”荣获科技导报评选的2017“中国十大重大技术进展”，“人工智能微纳电子器件”荣获2017“清华大学十大重大学术成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全国科技活动周被评为“最受公众喜爱项目”，还入选2018年中国国际智能产业博览会十大“黑科技”创新产品（从1082项创新产品中脱颖而出）。团队成员有副教授、助理教授、助理研究员等7人。05. 合作方式 技术许可。06. 联系方式 邮箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

1 成果简介屋面雨水排水系统对于大型工业厂房、体育馆、展览馆、候机楼等跨度大、结构复杂的屋面来说是非常重要的安全设施系统。其功能是依靠水流自身的重力或水流在管道内流动时产生的负压抽吸力将降雨产生的屋面积水安全、快速的排放到市政雨水管道内，避免发生雨水通过天窗翻入建筑物内以及地面冒水等现象。 与现有的屋面排水系统相比，“改进型虹吸流雨水排水系统”结合我国的实际情况， 采用了更先进的设计原理、理论和方法， 因此具有优异的排水能力、 自清洁能力、经济性和可靠性。 建国初期，我国的屋面雨水排水系统主要参考前苏联的设计方法，工程建设中完全采用重力式屋面雨水排水系统，导致 20 世纪 50 年代屋面雨水在全国范围内引发了很多问题，造成重大损失。 20 世纪 60 年代初期开始，由清华大学和机械工业部设计研究总院等单位合作，清华大学王继明教授主持开始研究屋面雨水排水系统的设计及计算，研究组采用了掺气水流等更合理的理论，经过两个阶段的研究，研究成果于 1988 年编入《建筑给水排水设计规范》GBJ 15-88，经过 20 年的实践验证， 取得了非常满意的应用效果。 近年来，研究组在应用经验的基础上，进一步深入分析，完善了原有的研究成果，得到了更具应用价值的屋面雨水排水系统设计计算方法及“改进型虹吸流雨水排水系统”。本成果获得 1996 年教育部科技成果三等奖。 这是是我国自主开发的、具有里程碑意义的大型屋面雨水排水系统。 目前，我国处于社会主义建设的新时期，工业、运输、娱乐、体育、民用等事业的发展极大的促进了大型建筑的建设，安全可靠的屋面雨水排水系统具有广阔的市场前景和价值。2 应用说明“改进型虹吸流雨水排水系统” 由清华大学等单位结合国内具体情况经过长年试验研究、验证获得，属于自主开发产品。主要由以下部分组成：“改进型虹吸流雨水排水系统”设计程序、雨水排水系统（包括雨水斗、连接管、悬吊梁、立管、固定件、排气装置）、施工要求和规定等。 应用时主要通过设计程序确定出专门雨水斗的位置、个数、悬吊梁的高度等关键参数，然后由建筑单位进行施工。施工过程要满足相应的要求和规定。3 效益分析针对屋面雨水排水量 72 L/s，屋面雨水天沟长度 60m，且排水管材为焊接钢管的初始条件，分别采用现有屋面排水系统和“改进型虹吸流雨水排水系统” 进行排除，结果显“改进型虹吸流雨水排水系统”建设材料消耗最少，建设成本比现有屋面雨水排水系统节省 30%以上。

本实用新型公开了一种全通道调制编码的角度复合散斑降噪系统，包括低相干宽带光源、环行器、光纤耦合器、参考臂、样品臂、光谱仪和处理单元模块；其中：参考臂由第一偏振控制器、第一准直透镜、聚焦透镜和平面反射镜组成；样品臂由第二偏振控制器、第二准直透镜、正交扫描装置和物镜组成；光谱仪由第三准直透镜、衍射光栅、傅里叶透镜和高速线阵相机组成；利用本实用新型获得的多个空间角度复合的样品结构图像，其散斑噪声有所降低，图像质量提高，结构图中的细节信息更加清晰。

天为 piMES 钢铁行业产销一体化管理系统（ TianWei process industry Manufacturing Execution System ，简称天为 piMES ）是专门面向国内钢铁制造企业的专业化软件平台，系统解决了钢铁制造企业经营管理系统与设备控制系统之间产生的信息断层问题， MES 系统上对经营管理系统接收生产计划和技术要求数据，下对生产车间各种自动控制设备进行数据采集，通过 MES 的生产作业计划、物料、质量、计量、成本等系统功能，提高企业订单执行和生产过程控制能力，强化产品质量管理，降低控制成本，提升客户满意度。

我国特钢企业基础自动化水平高但生产管理手段落后、上层管理与底层控制相互割裂、信息不畅通的问题，针对特钢企业的生产特点，大连理工大学 CIMS 中心设计开发了天为 piMES 流程型企业产销一体化管理系统，专门面向国内钢铁制造企业的专业化软件平台，系统解决了钢铁制造企业经营管理系统与设备控制系统之间产生的信息断层问题， MES 系统上对经营管理系统接收生产计划和技术要求数据，下对生产车间各种自动控制设备进行数据采集，通过 MES 的生产作业计划、物料、质量、计量、成本等系统功能，提高企业订单执行和生产过程控制能力，强化产品质量管理，降低控制成本，提升客户满意度。

 本技术涉及一种轮式车辆惯导系统的自动标定、运动对准即自主定位方法，即如何在不借助参考路标点和其他外部传感器如GPS的条件下，实现实际路况下的惯导系统与车体间安装关系和里程计标度因数的自动标定，以及车辆行驶中的惯导系统运动对准与自主定位，抑制环境因素对里程计辅助效果的影响，提升陆用车辆导航系统的自主性、快速性、可维护性、环境适应性和精度指标。 惯性/里程计组合导航系统通常采用两种组合方式：航迹推算方式和反馈组合方式。航迹推算方式是一种简单的次优组合，它以惯性导航系统提供姿态基准，以里程计提供行程增量并在参考坐标系中投影累加得到当前位置；反馈组合方式则将里程计输出作为惯导系统的独立外部观测，反馈校正惯导系统的导航参数误差以及部分惯性器件误差，同时利用惯导系统的短期稳定性修正里程计标度因数误差。下表给出了两种组合方式的优缺点对比。反馈组合方式具有航迹推算方式所不具有的很多潜在优势，如在信息空间配准的前提下，反馈组合方式能够抑制环境因素对惯性器件精度和里程计精度的影响，如不依赖外部路标点实现惯性器件误差和里程计标度因数误差的自我修正，并缓解车轮的短时打滑问题等。

针对大规模分布式计算系统例如云计算系统、数据中心等的运维需求，研发了针对大规模计算系统的预测性监控技术。并开发了一个可扩展的监控系统。该系统的特点为：1）基于语义事件表达监控信息，开发了复杂事件处理器，可以支持用户定义针对复杂模式的事件探测组件，从而使系统能够对自动探测复杂的状态变化；2）基于发布订阅模式的事件传输网络，使得监控系统可以规模扩展，因而适应了大规模计算系统的监控需求；3）开发了多种性能预测算法和异常探测算法，实现了对计算机和应用性能的长期预测。 本项目的成果已经应用到多个企业的系统监控上。项目的成果也发表在INFOCOM、IFIP Networking，IEEE Transaction on Parallel and Distributed Systems, Journal of Systems and Software, Software: Practice and Experience等著名会议和期刊上。项目成果已经申请了10项专利。

本系统综合了机械测功机和电涡流测功机的优点，采用双路电传动测试装置，包括直流电源、温控单元、被测试电机及其控制器、转速转矩测试仪、变速箱、机械惯量系统、测功机及其控制器、数据采集系统以及中央计算机，各部分利用模块化设计理念，具有与外界其他设备和仪器的接口。既可以采用其中一路做为单电机驱动系统的测试试验，也可以作为双电机驱动系统的协调综合控制研究，同时可以实现电动车辆整车动力特性的半实物仿真。

本发明提供一种基于子带空间关注测度的可分级音频编码系统及方法，包括基于能量、频率和空间 信息综合计算各子带的子带重要性测度并排序，根据综合测度的排序结果进行比特分配、残差量化编码， 对子带排序编号的编码结果和残差量化编码都加入码流。本发明根据能量、频率和空间信息作为子带优 先级分配策略，相比单纯利用能量或频率作为感知测度具有更明显的指导意义。