为打破重载组合列车制动系统维修瓶颈，本成果对电控空气制动系统进行了安全监测与故障诊断技术研究，并研制出相应故障诊断测试装置、在线安全装置；提出车地一体化实时数据联动安全保障技术。主要创新如下： 1.研制了CCBII制动机成套检测设备、法维莱制动机成套检测设备、DK-2制动机成套检测设备，打破了国外制动机厂商Knorr-Bremse的技术封锁，所提出的故障诊断技术已完成湖东电力机务段500台CCBII制动机和360台法维莱制动机的快速检修工作，人工材料成本降低了50%-67%。 2.提出了兼容多机车网络的重载组合列车在线安全监控及检测技术，解决了重载组合列车从同步操控级到部件级的多级通信网络传输一致性、实时性和可靠性问题。研制出紧急制动和惩罚制动记录分析装置、制动阀切除记录分析装置。 3.提出了车地一体化实时数据联动安全保障技术，对列车运行时的在线检测数据和地面检修数据进行联动分析，实现列车状态数据的及时上传，应急指令的自动下发和迅速响应，提高列车状态的自诊断能力和重载列车检修的自动化水平。

本技术整合了土地复垦学、土壤学、生物学、地质学、化学和信息技术科学等相关学科，采用物理模拟实验与数学模型相结合、理论分析与实际观测相结合的研究方法，通过模型建立、GIS 完全结合和系统开发，实现不同重构措施下的不同年限的复垦农田作物动态预报，揭示重构措施-复垦年限-复垦质量（作物产量）的动态响应机制，为矿山土地资源可持续利用提供技术支撑。 （1）建立复垦土壤水氮运移和作物生长联合模型。联合模型包括作物生长发育、土壤水分运移、土壤氮素运移三个子模块； （2）在 GIS 的基础上进行二次开发，确定数据库管理的结构、数据调运和追加的程序，编写用计算机程序。开发能与 GIS 完全结合的水氮运移和作物生长模拟联合模型组件及其配套的数据库，构建基于 GIS 和模型的复垦农田土壤作物产量预测系统； （3）采用智能化土壤作物系统模型和 GIS 结合的耦合模型，实现不同重构措施下的不同年限的复垦农田作物动态预报，揭示重构措施-复垦年限-复垦质量（作物产量）的动态响应机制。

目前矿井安全监控系统的监控分站供电模式采用交流供电、直流备用方式运行，当交流断开，直流自动投入，直流电源由备用蓄电池提供，蓄电池在长期的浮充过程中会造成电池老化，性能下降，所以备用直流电池一旦投入运行后，其供电时间的长短无法进行量化及无法提前预警，当其电池容量耗尽后，会使得各类传感器均停止了工作，失去了监控功能，给矿井安全生产带来很大隐患。为了保证煤矿安全监控系统的正常运行，有必要研制开发一种基于 LS-SVM 井下监控分站供电安全预警系统，它能保证实时对蓄电池电压进行实时采集并计算剩余电量、使用时间、找出落后电池，从全局出发对煤矿安全监控系统的备用电源正常工作进行预警、报警，最大程度上保证煤矿安全监控系统的正常运行，避免事故带来的危害。 1、能够实时测量蓄电池的容量，容量范围：0～10Ah； 2、能够根据蓄电池容量与带载情况，预测蓄电池的使用时间； 3、通过历史数据分析，当蓄电池容量下降率达到 4Ah/h（安时/小时），则表示该蓄电 池性能下降，需要修复维护； 4、利用地面中心的送断电控制，定期对蓄电池容进行测试维护； 5、系统能够检测多达 150 台隔爆电源备用蓄电池； 6、系统采用 C/S 架构设计、服务器端主要负责采集数据、数据分析与入库，客户端主 要完成数据实时显示、历史查询、曲线分析与报警功能。 7、数据能够保存长达 2 年以上，满足煤矿安全监控系统要求。

该项目的关键技术已获批国家自然科学基金项目 2 项，江苏省科技厅社会发展项目 1 项。 1、项目简介 根据污水处理过程工艺特点、现场设备以及工厂环境，以 LabVIEW 和 PLC 相结合，通过 Profibus 总线、Internet 网络及 GSM 无线平台实现数据采集与共享的污水处理远程在线监控系统。并把 LabVIEW、Datasocket、GSM 无线通信和 WEB等技术应用到污水处理过程在线远程监控，实现了真正意义的监控管一体化，提升了水处理厂的自动化水平和故障实时处理能力。系统以西门子工控机作为上位机，PLC 系统采用西门子的 S7-300。基于LabVIEW 开发平台，通过西门子 SIMATIC.NET 建立了 OPC 服务器，使其可以连接下位机 PLC 实现实时通讯，并采用 SQL Server 作为后台数据库，实现数据采集、设备控制、实时曲线显示、历史记录、故障报警等基本监控功能，可以通过浏览器于异地实现远程实时监控。此外，系统通过全球移动通讯系统 GSM（global system of mobile communication），管理人员可在全球范围内用手机通过短信查询工业现场参数。 2、创新要点 实现污水处理过程的多总线分层递阶的分布式控制系统结构；将图像、动画和声音与 LabVIEW 软件结合，PLC 采集的设备实际运行信号转化为 3 维动画显示，实现多媒体控制的监控系统软件。把 LabVIEW、Datasocket、GSM 无线通信和 WEB 等技术应用到污水处理过程在线远程监控，实现了真正意义的监控管一体化。将先进控制技术与优化算法应用于 BOD 等参数的软测量及系统优化。 3、效益分析 该系统采用 LabVIEW 编程平台开发，完成了对水处理整个工艺流程的数据采集和设备控制任务。系统运行稳定可靠，人机交互界面友好美观，操作简便，利用 GSM 无线技术实现短信查询系统参数，通过短信和邮箱等多种手段实现故障报警，并利用互联网技术实现了随时随地的远程在线监控，实现了真正意义的监控管一体化，在推动污水处理过程自动化水平的同时，使整个污水厂人工投入减少了 2/3，提升了污水处理的效率，从而降低了单位体积污水的处理成本，给企业带来了一定的经济效益，相应的节省了生产成本的投入。项目资金需求总额约 100 万元。 4、推广情况 天津伊利乳业有限责任公司；宁夏伊利乳业有限责任公司（吴忠市）；潍坊伊利乳业有限责任公司；张北伊利乳业有限责任公司；上海达能乳业股份有限公司（奉贤区）；湖北劲牌有限公司（枫林酒厂）。 授权专利：污水处理远程在线监控系统 软著登字第 0342652 号 污水处理过程的触摸实时监控系统 软著登字第 0346531 号

研究提出有针对性制定差异化工会建设指导意见，对分类指导、重点推进非公企业发展，引导其更好承担社会责任，具有较好的参考和借鉴价值。建议契合显示，具有较强的可操作性。

通过纱线表面功能化，将摩擦纳米发电机依附在纱线上，织成智能化农用纺织品，利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流，源源不断地为智慧农业供能。装载摩擦纳米发电机的纱线可以说是智慧农业的“无源活水”。  这个研究灵感来自一场突如其来的大雨：仲夏时节，一场突如其来的倾盆大雨透过来不及关闭的窗户摧残了窗台边的绿植。这引起了研究人员的思考：“农作物所处的环境只会更恶劣，那么我们就想办法利用它的恶劣。”大棚不仅可以作为作物、动物的“保护伞”，还可以作为雨滴能的收集器。未来通过连接储能设备，这些被改造的农用纺织品，不仅可以为种植业和畜牧业提供保护以提高农畜产品质量与产量，还可以为物联网感知器件源源不断地输送电能，从而开展农业信息的无源监测和实时提供天气状况。

本成果将人工鱼礁用于江河水域的研究属首次，研究也是基于对江河流 域鱼类的体型特征及生活规律的深入调查，设计的人工礁体结构设计新颖，设 计的鱼礁体的孔洞大小、高度、体积、重量及其功能专用于江河流域水域；从材 质上来说，本发明采用新型改性材料制作，随着使用年限的延长，人工鱼礁表面 释放到水中的铁离子（铁和氮、磷、硅一样是限制浮游植物生长的重要因素）可 以有效地改善小江水域营养盐的结构。该鱼礁对于我国江河流域今后开发和利 用这种材料的鱼礁具有一定的参考价值。该人工鱼礁用于江河流域生态环境的改 善，作用主要体现在鱼礁体对鱼类的诱集效果以反附着底栖生物，从而达到鱼类 增殖、生物多样性保护、改善水质环境的目的，具有明显的环境效益，应用及其 产业化前景良好。

1. 产品的技术指标、参数(a) 产品外观： 淡黄色透明液体

《科学·进展》（Science Advances）在线刊登了清华大学水利系杨大文教授课题组题为“青藏高原多年冻土融化的碳排放风险（ Permafrost thawing puts the frozen carbon at risk over the Tibetan Plateau）”的研究论文。这是该课题组近年连续在专业领军期刊发表多项关于青藏高原冻土变化的研究成果后，在青藏高原冻土变化对土壤有机碳的影响与潜在风险评估方面的又一重要研究进展。 北半球分布的多年冻土面积约占北半球陆表面积的1/4，其中环北极多年冻土区储存着大量土壤有机碳，约为当前大气中碳储量的二倍。近年来，随着气温升高与冻土退化，原本冻结在多年冻土层中的土壤有机碳，通过微生物分解以CO2、CH4等形式释放到大气当中，这些温室气体反馈到大气进一步加剧气温升高与冻土退化，形成冻土-气候的正反馈效应。青藏高原地区分布着环北极地区以外最大范围的多年冻土，有地球“第三极”之称。青藏高原多年冻土区储存的土壤有机碳可能成为气候变化背景下的潜在碳源，而这些冻土碳的空间分布尚不明晰，融化风险也亟待评估。基准期(2006-2015年)多年冻土活动层厚度与表层(0-3m)土壤有机碳分布杨大文教授团队整合青藏高原地区最新的冻土与土壤碳观测数据，模拟了青藏高原多年冻土与活动层厚度分布，基于数据驱动的机器学习方法得到青藏高原冻土碳空间分布信息，估算了青藏高原冻土有机碳的储量。结果表明，青藏高原土壤有机碳总储量约为50.43 Pg，其中37.21 Pg在当前气候条件下常年位于冻结的多年冻土层中。这一成果填补了全球已有冻土碳数据中关于青藏高原地区冻土碳分布状况的空白。不同排放情景下未来青藏高原融化冻土有机碳的变化预测该研究还首次评估了升温背景下青藏高原冻土有机碳释放对区域碳循环的潜在影响。随着气候变暖，至本世纪末青藏高原多年冻土层中储存的土壤有机碳约22.2-45.4%将发生融化，这一融化量可在相当程度上抵消了生物群系净固碳量，从而极大地增加了青藏高原多年冻土区从碳汇转变为碳源的风险。其中，3m以下深层冻土中有机碳融化量占冻土碳总融化量的比例高达29.6-46.2%，这一结果凸显了青藏高原地区深层冻土碳的重要性，弥补了现有研究仅关注浅层（0-3m）冻土碳释放的不足，为评估气候变化背景下冻土融化对区域乃至全球碳循环的影响提供了新思路。清华大学水利系博士生王泰华为论文第一作者，杨大文教授、杨雨亭副教授为共同通讯作者，合作者包括北京大学朴世龙教授、中国科学院青藏高原研究所李新研究员、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所程国栋院士和中国科学院生态环境研究中心傅伯杰院士。该研究工作得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项等项目资助。原文链接：https://advances.sciencemag.org/content/6/19/eaaz3513

金属纳米结构中的自由电子振荡与外部光场发生耦合，形成局域表面等离激元共振，可以将光场压缩到纳米尺度。利用高品质因子光学微腔来调控金属颗粒的电磁场环境。相比于真空环境，光学微腔调制的电磁环境与等离激元共振模式有更强的耦合，增强了等离激元的辐射输出。高效的输出渠道使得能量不再集中于吸收区域，从而减小其热损耗。相比于真空中的金属颗粒，微腔调制的金属颗粒可以将单原子的辐射效率提升40倍，输出功率提升50倍。