近日，国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项公示结束，东南大学土木工程学院吴智深教授牵头获得“大型桥隧结构灾后快速检测评估技术与装备研发”项目资助，项目执行期4年，总经费为3633万元。

本项目研究突破了宽波段非制冷IRFPA、检测波段优选、宽波段红外物镜、微弱气体图像滤波增强、检测系统性能评价等理论和关键技术，实现了对典型工业危险气体(烷烃、烯烃，氨气、六氟化硫、二氧化碳、二氧化硫等)泄漏的远距离成像检测和定位，经过专业检测基地和工业现场检测验证，性能达到国际同类产品的先进水平。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 危险气体泄漏是当前工业重大安全隐患之一，迫切需要能够及时发现泄漏隐患，定点预防重大工业危险气体泄漏事故的先进检测技术与装备。基于气体特征吸收峰的红外光谱检测是泄漏气体非接触遥测的有效途径， 采用制冷型红外焦平面探测器(IRFPA)已被证明是工业气体泄露遥测的有效手段，但高昂的价格，且工作寿命也难以适应石油天然气与化工行业昼夜连续工作的要求。近年来非制冷红外焦平面探测器性能的迅速提高，使其用于工业气体泄漏红外成像检测成为可能。 本项目提出基于非制冷IRFPA 的工业气体泄漏成像检测技术思想，并2011 年起陆续获得北京市自然基金和首都科技条件平台科学仪器开发培育项目的支持，针对非制冷 IRFPA 灵敏度偏低，长波红外波段偏窄等问题， 研究突破了宽波段非制冷IRFPA、检测波段优选、宽波段红外物镜、微弱气体图像滤波增强、检测系统性能评价等理论和关键技术，实现了对典型工业危险气体(烷烃、烯烃，氨气、六氟化硫、二氧化碳、二氧化硫等)泄漏的远距离成像检测和定位，经过专业检测基地和工业现场检测验证，性能达到国际同类产品的先进水平。在完成工程样机基础上，近期与北京智慧共享合作研制完成在线式产品样机，现场应用示范效果明显，具备批量生产的基本转化条件。

系统基于虚拟现实、“互联网+”等新一代信息技术，主要面向采煤机等煤机装备，进行设计软件开发与信息化系统研究，以虚拟现实煤机装备、“互联网+”煤机装备等为研究主线，进行煤机装备与虚拟现实“协同-融合-改造-创新”的深度研究。 系统由煤机装备虚拟现实模型资源库、基于OSG的煤机装备虚拟装配方法与系统、基于UG的煤机装备虚拟装配方法与系统、煤机装备虚拟现实装配人机交互技术与系统、煤机装备场景仿真和漫游技术与系统、煤机装备虚拟现实装配网络化技术与系统以及基于WebGL的煤机装备数字模型技术与系统等七部分组成。 系统可通过融合VR场景仿真与漫游、虚拟装配与人机交互关键功能设计等关键技术，实现数字化设计、虚拟装配和虚拟运行；通过将工作面装备和地质数据进行采集录入，建立3D全景显示的综采装备虚拟运行系统，完成装备的姿态与轨迹预测，丰富煤矿工作面计算机集中监测控制功能；实现CAD模型导入VR环境、煤机装备VR场景制作，实现煤机装备虚拟抓取、移动、旋转和装配，实现煤机装备虚拟环境沉浸式立体显示等。 系统入选2022年中国科协“科创中国”先导技术榜，为该榜单电子信息领域25个上榜项目之一。

该项目是针对大型桥隧基础设施防灾减灾迫切需求以及自然灾害发生后的救灾抢险、快速恢复需求开展研究工作，研发具备移动式、无人化、精细化、全面性等特点的快速检测装备及智能评估决策平台，从而提高大型桥隧结构灾后快速高精度及智能化检测评估水平，提升国家救灾减灾能力、保障国家社会经济安全可持续发展的重大国家需求。 项目面向重大自然灾害防范的国家重大战略需求，旨在通过智能化关键技术和装备创新开发有力地提高大型桥隧灾后快速检测评估水平及国家防灾减灾能力。研究内容重点突破桥隧精细化建模、高精度修正及非线性数值模拟仿真方法、高精度三维图像雷达检测技术、变频激励智能声波/超声波内部损伤分布扫描及柔性移动冲击激励梁体关键区域快速检测技术、灾后隧道内外部及围岩检测与评估技术等关键技术，并集成多套对应极端环境的移动自动化检测装备系统。进而结合高强韧桥隧灾害过程监测方法，建立融合多源检测大数据及灾害全过程监测数据的结构（群）智能分析决策及智慧管理平台，实现结构外部变形-内部分布与局部大深度损伤-结构整体性能的快速检测评估，并开展工程示范，形成具有自主知识产权的研究成果和相关标准规范等。

本成果属于能源领域里电气工程高电压与绝缘技术学科。在973计划、国家 自然科学基金和重庆市重点攻关课题等共同资助下，开展了SF6气体绝缘装备特 高频局部放电（PD）定量监测（检测）方法与技术研究，解决了最能反映设备内部绝 缘故障特征与程度的PD信号传感、提取、定位和标定等关键科学技术难题，建 立了相应的绝缘故障专家诊断系统，研发的SF6气体绝缘装备绝缘状态在线监测 装置得到广泛应用。其核心发明点为： 1. 发明了特高频PD信号传感技术：创新了特高频传感器展频的附加阻抗匹 配网络、多层屏蔽谐振、非中心点馈电以及复合结构等关键技术，发明了强电磁 环境下采集微弱PD信号的微带与横电磁波喇叭超宽频带特高频复合传感器，检 测频带达到超宽范围（在驻波比为2、增益不小于3dB时，相对带宽为25. 6%）,且 中心频率在500MHz~ 1GHz内可选，并可调节多频谐振点的相对位置以形成抑制 窄带干扰频段的阻带，解决了特高频PD信号监测中的首要技术难题。 2. 发明了抑制强电磁复合干扰方法与技术：率先提出复小波（包）变换需用 复阈值的科学思想，给出了选取复阈值的原则与方法，构建出用于抑制强电磁干 扰的最优复合信息WTRIn序列，发明了用复小波（包）变换抑制强电磁复合干扰的 算法与技术，解决了强电磁环境下监测（检测）PD信号需要抑制白噪声、电晕脉 冲、随机混频窄带及其复合干扰的技术难题，同时建立了抑制干扰效果的综合定 3. 发爵了基于传感器阵列的泰勒遗传PD源定位方法与技术：创新了非平稳 脉冲信号多样本能量相关提取信号时间差的方法和全局搜索PD源最大概率位置 的遗传算法，提出了双曲面定位方程的泰勒优化方法，发明了利用阵列传感器多 样本冗余检测数据融合并逐次修正定位结果的逼近技术，使定位时间差求取误差为皮秒级，距离误差在厘米级。 4. 发明了特高频PD定量监测（检测）的标定原理与技术：创立了用波形参量 时频域等效定量监测（检测）PD量的标定方法，揭示了PD波形参量与PD量之间 的内在关联，获取了不同影响因素下标定PD量大小的校正实验曲线及解析表达 式，发明了可方便用于实验室和现场监测（检测）的人工注入特高频标准校正波形 与实测PD波形时频域等效定量标定PD量的关键技术。 成果授权发明专利18项、实用新型专利6项及软件著作权1项，发表论文 237篇（SCI收录49篇、EI收录185篇），被国内外同行正面引用2344次。科学院程时杰、工程院李立涅和杨士中院士等多名同行专家对成果给出高度评价。成果获2013年重庆市科技进步一等奖、2009年重庆市自然科学二等奖。

王小椿教授开发的用于解决加工单件小批量螺伞的配套软件。该软件可以利用普通的立铣刀和角度铣刀在五轴联动加工中心上加工高质量的螺旋伞齿轮。采用该软件包加工的螺旋伞齿轮和采用Gleason制铣齿机加工的螺旋伞齿轮具有完全相同的齿面几何参数，保证了样机或维修后的设备与原设计具有完全的同一性。由于采用通用刀具，缩短了加工准备周期，减少了刀具的初次投入费用，降低了单件小批量螺旋伞齿轮的制造成本、缩短了制造周期。 本软件包包括齿坯设计/齿坯参数输入模块、干涉检验模块、承载能力计算模块、采用立铣刀的齿轮粗加工CAM模块、采用立铣刀的齿轮精加工CAM模块、采用角度铣刀的齿轮粗加工CAM模块、采用角度铣刀的齿轮精加工CAM模块和齿面接触分析模块（TCA），可以满足生产、产品开发和设备维修的需要。 主要应用范围： 该软件可以利用普通的立铣刀和角度铣刀在五轴联动加工中心上加工高质量的螺旋伞齿轮。

有色金属加工、材料加工、金属铸造

成果描述：系统研究从源头消除或削减制革过程氨氮污染物的科学方法和技术原理，构建了无铵盐脱灰和软化技术，并研究开发了3种配套化工材料，为从源头消除/削减氨氮排放提供了科学依据和技术支撑。 研究开发的高效无氨脱灰材料具有优良的pH缓冲性、良好的脱钙能力和较好的渗透性，用于制革脱灰，脱灰裸皮品质良好，氨氮排放量降低95%，总氮排放量降低90%。 研究开发的无氨软化助剂与现有的软化用蛋白酶制剂一起应用于皮革软化工艺中，能大幅降低软化废液中的氨氮浓度，有效脱除脱灰裸皮中的钙，促进蛋白酶制剂对皮蛋白质的水解。 在该方向已获得国家授权发明专利2项，开发的材料已在我国皮化龙头企业成功中试。市场前景分析：应用领域：制革工业；该成果可转让给皮化企业或直接在制革企业推广应用。 市场需求：加工生产牛、羊、猪原料皮的制革企业都需要脱灰、软化产品，而随着企业环保意识的增强及各级政府环保执法力度的提高，高效、安全的无氨脱灰和软化产品的需求量正日益增加，无氨脱灰和软化产品必将逐渐取代常规的铵盐产品。与同类成果相比的优势分析：研究开发的高效无氨脱灰材料具有优良的pH缓冲性、良好的脱钙能力和较好的渗透性，用于制革脱灰，脱灰裸皮品质良好，氨氮排放量降低95%，总氮排放量降低90%。 研究开发的无氨软化助剂在软化中的脱钙效果优于硫酸铵。无氨软化废液的总蛋白质浓度明显高于铵盐软化，而羟脯氨酸浓度并未显著升高，表现出良好的使用安全性。 国内领先。

"在高温环境下工作人员由于热应激效应导致体能消耗过快而使得作业能力下降甚至出现生命危险，为此近年来国内外在个体冷却方面做了大量的研究工作。我国在这方面的研究工作起步较晚，但也取得了一定的进展并研制出多种形式的冷却装置，多用于航空航天、军用等领域，而医用和民用相对较少。目前主要存在设备笨重，制冷效率不高，无法持续制冷等问题。 本项目攻克了制冷机微型且高效的关键技术难题，开发出可穿戴式个体冷却装置系统，具有重量轻、体积小、效率高等优势（仅重2.75kg，制冷量240W）。在单位重量制冷量（W/kg）、单位体积制冷量（W/L）等关键综合技术指标上，均超过国内外已报道的最好水平。该装置系统在军机、坦克、装甲车等高温作业环境下人员个体冷却以及军用电子设备高效冷却等领域具有广阔的应用前景，同时在在可穿戴设备、医用便携式冰箱和降温装置、太阳能制冷等民用领域也有巨大应用潜力。"

该技术是利用一种截面如字母X形的钢模代替传统的沉管灌注桩圆形钢模，钢模在 X形活瓣桩靴的保护下沉入地基中形成X形空腔，灌注混凝土后边振动边拔管，X 形活瓣桩靴自动打开，使混凝土进入X形空腔内，形成一种X形状的现浇混凝土 桩。施工机具、桩模和桩尖分别如图1〜4所示，成桩后的X形混凝土桩如图5 所示。现浇X形混凝土桩的截面尺寸通过三个变量控制：外包圆直径a、开弧 间距力和孤度。（如图6所示）；一般情况下，其取值范围分别在250mm~1500mm、 100 mm ~130 mm和60。~120。之间。与传统灌注桩技术相比，现浇X形混凝土 桩具有较大的单位体积材料比表面积，因而可以在不增加工程量的前提下大大 提高单桩承载力，从而提高性能价格比。以桩径为426 mm普通混凝土桩为例， 在等面积的情况下，X形混凝土桩周长是普通圆形截面桩的165.8 %,说明在混 凝土用量相同的情况下，X形混凝土桩侧摩阻力大大提高；在等周长的情况下，X 形混凝土桩的截面积仅为普通圆形桩截面的36. 4 %,说明在保证侧摩阻力基本 不变的条件下，X形混凝土桩的混凝土用量大大减小。