一、 项目简介生物电磁信号携带有生物活体的生理、病理信息，检测和提取有用生物电磁信号并据此分析其内部电磁过程，对于揭示生命活动本质和医学诊断治疗都具有重要意义。课题组于1995年开始对生物医学电磁场问题数值求解方法及应用进行研究，1997年主持了国家自然科学基金电工学科首个生物电磁领域课题“生物医学电磁逆问题求解的数值方法研究”。二、 项目技术成熟程度在生物医学电磁问题数学建模与求解方法方面，针对脑电（EEG）和电阻抗成像（EIT）的正、逆问题，分别建立了二维与三维数学模型、静态和动态求解模型，研究高效快速的求解方法。在功能成像方面，针对肺功能、乳腺癌以及腔内心肌瘢痕等检测问题，研制了128通道多频电阻抗实时监测与成像系统，对人体胸腔和乳腺的电阻抗特性进行检测与功能成像。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）近年来获河北省自然科学二、三等奖各1项；完成和承担国家自然科学基金重点项目2项，国家自然科学基金面上项目2项，省部级项目10余项；出版专著2本，发表论文百余篇，其中大部分被SCI、EI检索；申请专利2项。四、 高清成果图片3-4张 人体胸腔呼吸过程电阻抗信息检测与功能成像

小阵列核脉冲能量与时间谱分析系统是国家自然科学基金和NSAF联合基金 项目的创新成果，采用先进的低噪声阵列读出电路和基于FPGA的多通道能量与 时间谱分析系统，能够同时测量小阵列像素探测器的能谱和时间谱，并绘制出一 维能量谱、一维时间谱、能量与时间的二维谱以及光子作用位置分布图。 该系统相对于国内外现有产品的主要优点是：(1)能够同时测量核脉冲的 能量和时间谱，并给出二维谱分布；(2)能够对小阵列探测器进行高速并行读 出，并具有较高的灵敏度；(3)可以实现初步的能谱成像，并具有亚像元空间 分辨能力。 系统指探测器、模拟读出电路、FPGA谱分析系统以及电源四个模块组成， 低压电源采用±3. 7V可充电锂电池，高压电源采用IkV高压模块，探测器采用基 于CZT晶体的像素阵列探测器，探测器与模拟读出电路体积为 4. 5cmx4. 5cmx2. 7cm, FPGA 谱分析系统体积为 6. 5cmx8. Icmx2. 5cm,基本系统的 像素阵列为2x2,高分辨系统的阵列数可达8x8,系统的时间分辨可达5ns,能 量测量下限可达5keV,对59. 5keV伽马射线可以实现能量分辨率5. 5%。

以濒危寄生中药肉苁蓉为切入点，建立规范化栽培技术并大规模 推广，治理大片沙漠；开发系列产品并产业化，构建全产业链濒危药用植物开发新模式；带动民族地区经济发展和精准扶贫，取得巨大生 态、经济和社会效益。

随着各种机械、交通、家电设备的广泛使用，噪声日益成为影响人居环境和身心健康的主要问题之一。因此对上述领域产品的噪声要求不断提高，噪声指标逐渐成为产品的强制性生产标准，各类新型声学材料、降噪设备层出不穷。这些行业对声学测量仪器有着大量的需求，快速推动高端声学测量仪器市场的发展。据相关调查资料显示，全世界每年对声学测量仪器的需求高达百亿美元，而高端市场只被前几名生产厂商垄断。 在国内，由于中国制造业的兴起，以及环保要求的不断提高，航空航天、船舶、高铁、车辆、家电、声学材料、降噪设备等行业对声学测量仪器需求的细分市场高达数十亿美元，因此高端声学测量分析仪器在国内有着越来越广阔的市场。 经过近五年的努力，同济大学声学研究所与上海英波声学工程技术股份有限公司合作，在高端声学与振动测量领域获得了较大的进步，在相关领域获得六项国家发明专利，研制了三款测量设备：GAC/500/600/700，进入量产阶段，面向全国销售。

面向大尺寸高精度陶瓷及其复合材料复杂形状结构的成形，基于面曝光技术，开发了专用大尺寸陶瓷增材制造成形装备及相关工艺。 技术特征 基于面曝光技术的陶瓷预制体成形设备可成形ZrO2、Al2O3陶瓷预制体，利用微透镜阵列聚焦及光斑微偏移技术，分辨率可提升到37.5μm，结合收缩预测技术，大大提高陶瓷成形精度，成形尺寸达270mm×300mm×450mm，成形相对精度达到±1%，同时配套研发了无缺陷脱脂与烧结工艺，烧结样件致密度可达97%。

一、项目简介 水下目标检测与识别，是水下机器人等相关系统能够被高效应用的前提。然而现有系统难以应对水下图像能见度较低，对比度差，存在颜色漂移和边缘模糊等问题；另外，水下图像样本稀少且缺乏足够的变化性，使得相关基于机器学习的目标检测与识别系统由于缺乏训练样本而无法有效应用。 二、前期研究基础 项目利用深度学习等新的理论突破，提出两种解决方案，一种是通过结合水下成像原理与深度风格迁移、生成对抗网络等算法，由普通光学图像生成水下图像，构建水下图像目标检测与识别仿真库，该数据库一方面数据量大且具有较大的变化性，也即场景与目标均具有较大的变化性；另一方面，由于是由普通光学图像迁移获得，因而也可以直接应用普通光学图像自身的标签信息，无需再对其进行标注。另一种是研究基于水下退化图像处理算法的检测和识别系统，解决由水下图像的色彩漂移和细节丢失等退化现象带来的目标检测和识别问题。同时通过水下退化图像处理模块和检测识别系统的联合优化技术，可以实现退化图像的增强方法与检测识别系统的最佳匹配。在保证处理后的退化图像性能指标的前提下，进一步提升水下图像的目标检测识别性能。 三、应用技术成果 1）基于深度学习风格迁移的水下图像生成效果示例 a为自然场景图像中的目标检测结果；b为模拟生成的水下风格图像及其目标检测结果；c为图像增强后的目标检测结果。 四、合作企业 无

水是维系生态系统健康的重要因子，具有调节河川经流、发展灌溉、提供工业和饮用水源、繁衍水生生物、沟通航运、改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能，在支撑经济社会发展和维持生态环境平衡中发挥了重要作用。水质监测是水资源保护中的基础性工作，对于污染源控制、环境规划具有重要意义和作用。我国一贯主张预防优先于治理的环境保护政策，在《国家中长期科学技术发展规划纲(2006-2020)》确定的16 个重大专项中，水专项是迄今为止我国资金投入总量最大的环境科研项目，投入逾百亿，旨在为中国水体污染控制与治理提供强有力的科技支撑。建立智能水质监测网络，加强水质监测能力，提升河湖管理水平，是水污染防治与水资源可持续利用的重要前提。 二、前期研究基础 项目组与联合环境技术（厦门）有限公司签署了合作课题“水环境远程监测云平台技术服务”，2017.9-2020.8，30万。利用无线网搭建水环境远程监测云平台，通过云端实时收集系统运行的过程数据，并进行统计分析，服务端和APP客户端实现实时查看数据和远程设备运行情况，并能远程控制设备启停等。 三、应用技术成果 项目组开发了膜系统远程监控维护系统（UE-MRTU），并于2017年12月部署应用在云南昆明的一个自来水厂。 四、合作企业 联合环境技术（厦门）有限公司于2006年6月成立，专业从事以膜法技术为核心的中水回用、固液分离、纯水制备、废水等项目的设计、研究与开发应用。作为中国最早的膜系统服务商，提供膜系统的设计、制造、安装；以及膜系统的污染检测、清洗维护、运营管理。联合环境技术公司的膜法水处理技术在工业、民用及商业领域得到广泛应用（如江苏某市政污水处理厂，福建某市政污水处理厂，外蒙古乌兰巴托某饮料厂污水处理项目和江苏某太阳能光电有限公司污水处理项目）。工业应用产品包括外压式中空纤维膜组件和浸入式膜组件，可应用于给水/污水处理、水回用、海水淡化、食品、制药、石油、化工、电力、生物分离及其它分离过程；家用/商用净水设备包括膜净水器或集成水净化系统；集装式一体式应急超滤设备等，成功运用于各个领域的水处理项目；扩展水生态系统综合项目，包括提供水生态修复、水环境监测及水务投资/运营。已获得十几项国家发明和实用新型专利授权，在远程监控方面也获得了多项软件著作权。

电，是现代文明之光。今天，人类对电能的依赖不亚于水和空气，电力传输正如我们的交通，为人类社会提供了持续的能源供给。特高压输电是电力传输的“高速公路”，经过多年的努力，在解决了众多技术难题后我国的特高压输电技术已处于世界领先的地位。 外绝缘设备是保证电力传输安全稳定不可缺少的重要组成部分，其中，绝缘子是最重要的一类外绝缘设备，目前广泛应用的绝缘子主要有瓷质、玻璃和复合绝缘子三类。由于出色的憎水性和憎水迁移特性，以及由此获得的优异耐污闪性能，以硅橡胶作为伞裙材料的复合绝缘子在我国电网中使用广泛，据不完全统计，目前全国挂网运行的复合绝缘子已超过800万支。 然而，由于造型工艺简单，复合绝缘子的生产制造厂家可以根据需求调整模具在相同的绝缘高度或爬电距离的要求下制造出多种具有不同伞形结构的产品。项目组前期的研究发现，具有不同伞形结构的复合绝缘子（包括悬式和支柱）将具有不同的外绝缘性能（污闪和雨闪性能）。因此，通过某种手段进行伞形结构的优化和选型，不但可以提升外绝缘设备的性能，保障电力供给的安全性，还可以通过节约原材料或绝缘距离有效提升工程设计和运行维护的经济性。 项目组与中国南方电网有限责任公司、清华大学具有长期的深度合作，本项目的试验研究均是在由上述两家单位合作共建的特高压工程技术（昆明、广州）国家工程实验室完成的。首先根据特高压输变电工程对于绝缘水平的要求，设计了三十余种具有不同伞裙结构参数的复合绝缘子试品；其次，复合绝缘子的生产制造厂家根据设计结果进行试品研制；第三，以试品为研究对象在实验室内开展一系列的大量实验研究，获得关键实验数据（闪络电压值），并采用多种方法对数据进行分析；最后，通过对比能够反映产品外绝缘性能的实验结果选出综合性能优异的试品，并以其伞裙结构参数作为优化设计的结果。 成果应用：乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程（简称昆柳龙直流工程）是国家特高压多端直流示范工程，也是国家西电东送部署、推动构建清洁低碳安全高效能源体系的世界级输电工程。该工程采用混合直流输电方式，直流额定输电容量8000MW，额定电压为±800kV，工程起点位于云南省昆明市禄劝县昆北换流站，直流落点分别为广西柳州市鹿寨县柳北换流站和广东省惠州市龙门县龙门换流站，线路长度约1452km。项目组成员参与了“换流站站址污秽调查和预测以及外绝缘研究”工程前期专题研究，同时根据在特高压工程技术（昆明）国家工程实验室的实验结果，给出了工程三个昆北、柳北和龙门换流站直流设备的外绝缘配置要求，并将伞裙优化结果直接应用于上述三个换流站直流设备的外绝缘设计中。

从基本规律出发，深入研究液液两相流体流动特性进而指导工业放大设计是国内外化学工程界研究的热点。因此从塔内流场测量入手，研究流体流动特性及塔的放大效应，探讨影响塔操作的主要因素，运用计算流体力学方法进行流场的数学模拟，对改进现有转盘塔及建立新的转盘他优化设计方法都有十分重要的意义。清华大学萃取实验室长期从事转盘萃取塔的流体力学和传质研究。利用激光多谱勒仪测量了转盘萃取塔内在各种操作条件下单相流动（连续相）的速度场。结果发现，转盘萃取塔内的流型在有无流动状态下相差很大。同时也证实了影响转盘塔传质性能主要是级间的轴向返混和沟流这一推断。为了消除转盘塔内的级间返混，提高传质效率，清华大学萃取实验室发明了新型转盘萃取塔（NRDC）（一种装有级间转动挡板的转盘萃取塔，中国发明专利ZL99106151.9），即在转盘塔内的固定环平面增加筛孔挡板以抑制轴向返混，提高传质效率。从速度场的测量和计算流体力学模拟的结果来看，增加筛孔挡板后有效地抑制了级间的轴向返混，同时级内的混合强度增加，有利于转盘塔内两相间的传质。

研制了一种RE-Bi再生黄铜来改善传统铋黄铜由于冷、热脆性导致的废料重利用困难的问题。采用光学显微镜、扫描电镜观察合金的显微组织;采用拉伸试验测试合金的力学性能。结果表明,RE使铸态合金晶粒明显细化,Bi由膜状变为颗粒状均匀地分布在基体中;随着RE添加量的增加,铸态、热轧态合金的伸长率均呈现出先增加后减少的趋势,在添加0.2%的RE时具有最佳的力学性能;当RE添加量超过0.2%时,合金中生成过量RE化合物,降低材料的力学性能。