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。

有色金属加工、材料加工、金属铸造

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。

本发明公开了一种氧化铝陶瓷的刻蚀加工方法及装置，该方法 使洁净的氧化铝陶瓷整体位于水中，水表面到氧化铝陶瓷材料表面距 离为 2mm～12mm，利用紫外脉冲激光对氧化铝陶瓷进行扫描刻蚀加 工，刻蚀加工后的氧化铝陶瓷表面无发黑变质层和重凝层。装置包括 紫外激光器、扫描振镜，二维加工平台，以及用于装水和待加工的氧 化铝陶瓷的容器。本发明巧妙的引入“水”的因素，在一定厚度或一 定流速的水下对氧化铝陶瓷进行激光刻蚀的冷却和排渣

本发明公开了一种双转台五轴联动数控机床的夹具高度及加工路径优化方法，该方法包括：(1)生成刀位轨迹文件；(2)提取刀位点位置坐标值和刀轴矢量；(3)计算双转台 A 轴旋转角度θA 和 C 轴旋转角度θC；(4)计算出系数和以及(5)利用这些系数计算出最优夹具高度，由此实现对机床的夹具高度及加工路径优化过程。通过本发明，由于最大程度避免了刀具及安装刀具的机床主轴在机床坐标系下的 X、Y、Z 轴上不必要的平移运动，可以有效地缩短加工时间，并能够避免局部运动幅度过大造成的加工质量劣化和撞刀事故。

 微波材料复介电常数测试系统 ？ 常温及变温电磁参数和反射率测试系统（航空、航天、兵工等单位） ？ 微波材料宽带高温（1600℃）测试系统（国内首创） ？ 微波材料点频高温（2200℃）测试系统（国内首创）

主要功能、应用领域及技术指标 声波定向技术是由非线性控制、非线性信号处理及非线性声学学科交叉领域发展出来的前沿技术，其典型特色是从技术上实现了低频声波的定向传播。声波定向技术利用了声参量阵、声相控阵原理以实现低频声波的定向传播。 ？ 产品一：MEMS定向微型声源 图1 MEMS定向微型声源 一种基于声波定向技术，以MEMS技术实现声源小型化的新型定向声源，适用于手机、PDA、平板电脑、MP3、MP4、MP5等便携式多媒体设备私密传声。2008年与Nokia公司合作，并在国家自然科学基金、四川省创新基金资助下，攻克关键理论与技术难题，成功研制出原理样机，为国内首台MEMS定向声源，为国内首创。技术指标达到：声压级~70dB@1m；3dB指向角~±5°；作用距离~1m；功率~0.8W。 ？ 产品二：声频定向声源/扬声器 该产品是有史以来第一种可以实现可听声定向传播的革命性新概念声源（目前国际上仅美国有两家公司研制出了相关产品）。它将对环境的噪声污染降到最低水平，使其成为了一种“绿色”、“环保”的新型声源。目前该类产品在国际上处于商品化初期，国内尚无类似产品，具有极为广阔的市场前景。电子科技大学开发的声频定向声源达到了国际先进、国内领先水平。技术指标达到：3dB指向角~±5°；声压级~95dB@1m；功率~25W；最大作用距离200m；谐波失真<1%。 图2 声频定向声源/扬声器 图2 声频定向声源/扬声器 ？ 产品三：声波定向驱散装置 声波定向驱散装置是基于声波定向技术开发的一种大功率声波定向设备，其功用是以大功率的定向声波实现对远距离的人、船只、鸟兽进行拒止与驱散。目前电子科技大学研制的声波定向驱散装置达到了国际先进、国内领先水平，奠定了在该领域的国内领头羊地位。该产品可广泛应用于对目标人群的通信、指挥、警告与驱散，海上船舶反恐护航与人员搜救，机场驱鸟等领域。国外该类产品已大量应用于海上商船、舰队、航母、警察部门、森林火险防范部门、机场驱鸟、陆军反恐等领域，国内尚处于市场推广初期。其推广应用将开辟国内新兴市场，为解决商船、陆/海/空军防恐难题及警察日常工作公共安全维护难题，尤其对解决机场中高空驱鸟的世界性难题具有十分重要的意义。 声波定向驱散装置主要技术指标：3dB指向角±15°；声压级125~162dB@1m；功率180~2500W；最大作用距离10km。 图3声波定向驱散装置 ？ 特色及先进性 声波定向技术首次实现了低频声波的定向传播，对于局部声源的发展具有重要意义。随着绿色、环保理念的深入发展，对于局部定向声源的需要将呈越来越强烈的趋势。声波定向技术及其产品将改变传统全向性声源一统天下的历史，开创电声技术及产品的新增加点。 电子科技大学在声波定向技术领域已有十余年的研究历史，在突破了基础理论、关键技术及技术应用诸多关键问题，研制的产品处于国内领先、国际先进水平，并在技术应用方面走在了世界同行前列。 ？ 能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 声波定向技术可以开创电声行业的新领域，形成新的产业链条与经济增长点，并带动上、下游产业的发展与壮大，对于行业、地区经济均具有巨大的贡献潜力。 采用声波定向技术研发的产品很大一部分可以填补国内外空白，形成具有自主知识产权的核心技术与核心产品，此类产品往往具有技术含量高、市场需求大、专业性强等典型特色，可以形成长期的技术与产品生长点，其产业化前景广阔、市场巨大。