在厕所黑水处理及黄水资源化方面，研发了ABR/MFC/MEC系统、两级A/O与MFC、MEC耦合系统、黄水（电）化学沉淀及资源化系统。设计的生态厕所在有机物降解同时能源回收，高效厌氧ABR反应器实现100余个生态厕所示范项目；在城市污水脱氮除磷方面，构建的污水内生微生物弱电刺激反硝化除磷耦合脱氮装置、微生物双源电化学污水等反应器实现低C/N污水零外加碳源处理。在工业废水方面，研发出去除电镀废水中重金属络合物的药剂及其方法、焦化废水预处理方法与活性炭吸附-高锰酸钾氧化-Fenton氧化工艺联合处理农药废水的方法；研发出快速检测水质的新型传感器；构建智慧环保与水务平台。主编环保技术手册一部，参编或审核3项国内环保行业标准、2项国际标准，环保白皮书咨询报告、专著两本。

以目前航空航天、陆海空等军种的军事装备上主承载结构的轻量化为主要研发目的，通过高性能材料组合、多尺度优化以及智能化控制等来实现结构轻量化、提升军事装备作站效能的目的。同时研发的轻量化结构可以用于新能源汽车、工程机械以及空间结构上，从而实现汽车与机械的节能减排、桥梁与建筑的更大跨越能力等。针对上述情况，做了如下研究：研究复合材料与金属组合的多级智能化结构的多尺度设计方法，解决复合材料与复合材料之间以及复合材料与金属之间高效连接技术，研发高性价比的复合材料构件，研究适

本发明提供了一种智能化医用无影灯设备及其控制系统和控制方法，涉及医疗领域。其特征在于，所述设备包括：发光二极管串联系统组、扩展端口、步进电机、坐标控制器、中央处理器、保护电路、电源和控制面板组成；所述控制系统包括：光照检测模块、温度检测模块、故障检测模块、提醒模块、中央处理模块和自动控制模块；该系统针对现有的医用无影灯设备、控制系统和控制方法智能化不足、照明质量较差、操作不方便、光质不好等缺陷，提出一种改进方案，该方案具有高度智能化、预警机制、照明质量好、操作方便等优点。

技术成熟度：技术突破 本成套设备，以电供暖的各个电暖气为控制对象，以建筑内不同房间不同区域的取暖温度为控制参数，自下而上，组成了由单片机现场控制器（控制室单独使用PLC控制器）、PLC中间层算法控制器、工控机为上位机构成监控界面的DCS控制系统，从而实现分散控制集中管理的控制系统。此系统的目的在于替换传统水暖系统，利用合理科学的软件算法，实现节能、环保、减排的效果。设备兼具教学、实验、科研及实用的功能。 成果技术特点：本套装置由四个单片机组成现场控制器，一个PLC组成的控制室控制器，与中间层面的S7-300PLC控制系统，以及顶层监控层的工控机装置，统一安装到了一个整体的平台上。此平台便于实地集中实验、研究，也有利于集中编程与项目演示。 图1 设备实物图 图2 为智能控制系统电脑操作界面

智能化生产线的技术研发，实现生产线的连续运转，自动上下料，带料速度快尾料少。

电力变压器是电力系统的核心设备之一，承担着电能传输、变换等重要职能。随着先进传感和信息融合技术的发展，将其应用于电力变压器运行状态的实时监测、评估诊断与在线预警，实现电力变压器的智能化是智能电网建设的重要组成部分。 本成果围绕“基于多信息融合的电力变压器智能化关键技术研究与应用”问题，深入研究了变压器关键状态劣化故障的发生机理与特征信号的传播规律，发明了适用于电力变压器状态信息探测的多种新型传感装置，研制了变压器状态信息监测智能组件（IED）、变压器冷却智能控制单元及充氮灭火等装置，开发了集智能监测与传输、智能评估与诊断、智能决策与调控的变压器智能化监控系统，并进行了推广应用。 授权发明专利11项，实用新型15项；发表SCI/EI论文35篇；本项目可有效实现电力变压器的智能化监控，提高变压器面对未来智能电网复杂工况的应对能力，支撑河北省输变电装备产品升级和产业发展；获2016年河北省科技进步一等奖。

针对电动汽车充电要求快速，可靠，充电过程复杂等特点，开发出一系列大功率电动汽车用充电机。在高频大功率开关电源的基础上，加入一套完善的控制系统和保护机制，能够使电池的充电过程最优化和多样化。可以适应不同类型电池充电的要求。同时根据大量的实践经验，对电动汽车充电过程中经常出现的人为误操作，作了完善的保护。充电机配置友好的人机界面，方便操作人员使用。 目前，已经形成产品的有10kW、30kW、50kW三种类型的充电机。其中北京市公交电动汽车运行示范线采用我们研发的30kW充电机30台（可并联使用）。密云电动汽车运行示范线采用我们研发的50kW充电机10台（配有触摸屏）。10kW充电机主要应用于铁路系统，目前已经有多个铁路局的机务段和车辆段采用我们研发的10kW充电机。 技术特点： （1）高频化，小型化 对于充电机的主电路部分，我们采用先进的高频开关电源技术，主开关器件主要采用IGBT，提高开关频率，使充电机相对老式相控充电机体积和重量大大缩小，同时主电路所产生的噪音也大为降低。 （2）高安全性 因为电动汽车充电涉及到充电操作人员、司机、乘客等人员安全，所以我们设计的充电机都采用隔离式主电路，主要的隔离变压器的耐压等级可达DC4000V，同时有良好的接地设计保证人身安全。 （3）高可靠性 我们在研发中，始终把产品的可靠性放在第一位，通过大量的各种试验和长期的实践运行不断改进，使我们的产品有很好的可靠性，高的电磁兼容性。 （4）高度智能化控制 在电动汽车充电过程中，为达到最优化的充电效果和最短的充电时间，以及不同的充电需要，我们设计了一套行之有效控制系统，以高可靠性16位CPU为基础，可以完成整个充电过程的自动化，无需人工干预。在整个充电过程中可采用不同的充电模式，不同的参数，可以将不同的充电模式和参数组合，一旦参数和模式整定完，整个充电过程完全由控制系统完成。同时在充电过程中实时计算输入电能和输出电能，防止电池过充电。 （5）完善的通信接口 充电机带有485、232以及CAN接口，485和232接口可用于大量充电机组成一个充电站的监控网络，可通过上位机实现对所有充电机的遥控、遥测等功能。CAN接口可以和车辆或地面的电池管理系统相连接，可以和电池管理系统做到数据共享，这样更加智能的充电和充电过程中的电池安全和人身安全。 （6）完善的上位机软件 为了充电机集中控制和数据统计和数据分析，我们研发了功能强大的计算机监控软件，可同时监控128台甚至更多的充电机，不仅可以监视充电机运行参数，还可以控制充电机的运行和停机和修改充电机的运行参数。本软件有数据记录功能，可以记录每次充电的所消耗的电能，画出充电机的充电曲线，记录电池的充电循环次数以及充电过程中发生的故障。所有统计数据都可形成报表并打印。 （7）高电压、电流控制精度 电池对充电机输出电压和电流的控制精度有很高的要求，例如：锂电池对充电机的输出电压的范围有很高的精度，为保证充电过程中的电池安全，本充电机对输出电压和输出电流有很高的控制精度，电压和电流控制精度可达1％内，同时控制系统会自动补偿充电线和充电插头中的线路压降，保证电池侧的输出电压精度。 （8）完善的人为故障保护 在充电机的使用过程中，所出现的故障90％由人为所致，根据长期的使用经验，本充电机对各种人为故障作了相应的保护。例如：电池极性反接，本充电机内部带有电池反接保护电路，即使输出电池极性接反，也不会形成短路和充电机损坏，同时充电机会提示故障代码方便操作人员查找故障原因。再例如：经常出现车辆正在充电，司机就驾驶车辆行驶，而造成充电插头损害，本充电机带有充电工作信号，一旦充电插头连接到车辆上，充电工作信号有效，车辆控制系统可根据此信号，禁止车辆启动。同时充电机接受车辆的禁止充电信号，若此信号无效，即使操作人员运行充电机，充电机也不会启动，保证司机、车辆维修人员和乘客的安全。 （9）很强的充电适应型 本充电机的输出电压范围可根据用户的要求定制，同时输出电压的可调范围很宽。对于输出电流的不同，所有充电机均有并联功能，可以多台充电机并联工作，提高充电机的输出电流。 技术指标： （1）使用环境温度 可根据用户需要定制。 民品级：－0℃～＋55℃ 工业级：－20℃～＋55℃ （2）输入电源 可根据用户需要定制 a、三相AC380±20％ b、直流输入（最高可达800V） （3）输出电压 可根据用户需要定制，最高可达500VDC     （4）输出电流 可根据用户需要定制，最大可到300A     （5）效率 满载效率可达90％     （6）功率因数 满载功率因数可达90％ 应用范围： 使用于各种电池的充电和测试以及维护，同时也可作为通用直流电源。

小试阶段/n■新能源■节能环保和资源综合利用*成果简介该项目可解决的问题：从物理本质上解决三大问题：1、解决并网逆变器及滤波器遭受过电压和过电流的冲击的问题，从而提高风电机组/光伏发电并网的电网电压质量、提高并网逆变器的安全稳定运行水平和使用寿命；2、解决风电机组/光伏发电系统出力不足时，电网向并网滤波器倒送电，导致电网电压偏高，保护动作跳闸，弃风弃光的问题，增加风电机组/光伏发电出力、提高风电机组/光

本项目以污水处理厂存在能源消耗高，二次污染等问题，针对污水体量庞大，复杂多变量，多相体系的数据信息滞后，强耦合，非线性等问题，采取学科交叉方式与物理学院、智能学院合作开发新型水质传感器，开发信息处理系统，多变量耦合神经网络系统，深度学习和算法，构建污水处理智能控制关键技术，仪器和设备。为污水厂的智能节能减排创造提供技术支持。

项目成果/简介:本项目以污水处理厂存在能源消耗高，二次污染等问题，针对污水体量庞大，复杂多变量，多相体系的数据信息滞后，强耦合，非线性等问题，采取学科交叉方式与物理学院、智能学院合作开发新型水质传感器，开发信息处理系统，多变量耦合神经网络系统，深度学习和算法，构建污水处理智能控制关键技术，仪器和设备。为污水厂的智能节能减排创造提供技术支持。应用范围:该技术主要应用于给水处理系统和污水处理系统的智能控制。效益分析:项目的研究已经进行了多年， 2017 年投资 1500 万元在南开大学津南校区建立了 1000 吨/日污水处理厂， 为传感器的应用和示范创造十分有利的条件。