红外吸收光谱技术基于捕获物质的红外“指纹”来获得物质成分和含量信息，其核心是红外光谱器件和高效紧凑红外光学系统,主要的应用之一是针对气体的传感检测,如有毒有害气体、温室效应气体以及呼吸气体成分和浓度的检测等。相比传统的单气体成分的检测,同时检测多种气体是降低检测成本的有效途径;相比针对未知气体采用实验室傅里叶红外光谱仪的检测，可以现场检测的微小型化红外光谱仪具有更实用且成本更低的优势。另外, 越来越多的场景需要探测精度达到ppb 或亚ppm 精度的高精度气体检测,如有毒有害痕量气体、呼吸气体肺癌早期诊断、果蔬存储中具有催熟剂作用的微量乙烯气体释放的检测等。 现有红外气体传感技术中，基于激光光源的气体传感器虽然易于达到ppb级的高精度检测，但是激光传感器成本昂贵，而低成本的基于热光源的红外气体传感器虽然成本较低，但是却存在精度低的问题。 为了解决上述的精度和成本痛点问题，本成果掌握了高功率热红外光源、可级联长光程气体吸收池、多通道红外探测器和可调谐红外探测器以及多通道微弱信号数字锁相放大检测等技术，开发一系列探测精度到100ppb 以下的多通道红外气体传感器和演示模组，以及基于可调滤波器的小型化红外光谱仪，展示了集成多组分气体检测和现场未知气体成分的光谱仪检测能力，具有高精度和低成本优势，以及小体积和低功耗特点。 （１）高功率热红外光源：MEMS 热光源芯片阵列与微光学准直阵列集成，实现低发散角的高功率红外源。为实现高精度探测所需要的长光程气体吸收池提供足够的红外光能量。 （２）可级联长光程气体吸收池：高精度气体检测需要米级长光程池。现有长光程气体池主要有怀特池、Herriott 型、Chernin 型以及环形吸收池，配合低发散角的激光光源。但是这些吸收池结构复杂，装配难度高，成本高。自主提出的可级联气体池结构简单，光学效率高，且中心对称，加工和装配成本低。 （３）多通道红外探测器：不同敏感波长的红外探测单元集成在同一衬底上，构成多通道器件，可共用一个气体池和光源，节省器件，降低了成本，同时节省了体积和功耗。 （４）可调谐滤波器：采用电调FP 腔和单探测器可以动态选择透射波长进行探测。具有在一定波段内连续扫描实现红外光谱仪的功能，也可以随机定位某个特定波长探测，灵活性强。除了用于已知气体成分的浓度检测，还可用于对含有未知气体种类的应用场景进行气体检测。另外，大口径的压电驱动可调滤波器可用于电力开关柜SF6气体泄露、天然气管道气体泄露以及农作物长势和病虫害监测等场合的红外光谱成像检测。 （５）微小型红外光谱仪：红外光谱仪是在一个较宽的红外波段进行扫描以获取物质的光谱信息，借此探知物质的未知成分。传统的红外光谱仪体积大，主要在实验室使用。本技术采用FP 腔可调滤波器具有体积小结构稳定的特点，易于实现现场检测。 图1 四通道滤波聚焦单元、光学/探测器集成结构以及红外光谱探测器 图2  长光程气体池（平均光程>1米） 图3 可调光谱探测器-PZT压电陶瓷驱动FP腔可调滤波器及可调光谱 图4 红外气体传感器模组 【技术优势】 （1）基于表面微纳结构的窄带滤光片/微透镜阵列技术：实现覆盖中波和长波红外的宽波段滤光/聚焦结构，具有低成本制造优势。 （2）多通道红外探测器集成芯片技术：多通道滤波/聚焦阵列结构与红外探测单元阵列集成，实现多波长光谱探测芯片，具有低成本和小体积优势。 （3）可级联长光程池技术：适合热光源的米级光程气体吸收，实现低成本ppb 级红外气体探测。相比高精度的激光气体传感器，具有成本优势。

成果包括：关键锻件模锻过程微观组织的模拟系统、工艺参数离线和在线优化方法、锻件模锻工艺轨迹规划方法。实现了关键锻件模锻过程微观组织演变的多尺度模拟，关键锻件晶粒组织和第二相相体积含量的协同控制，以及通过在线调整工艺参数得到微观组织均匀精细的高品质锻件。 成果开发了智能模锻工艺规划软件系统，集成人工神经网络、专家系统、遗传算法及粒子群优化算法等多种人工智能方法。系统可做到实时面向目标组织进行锻造工艺规划，合理优化或规划其工艺参数，确保锻件平均晶粒度达到设计目标，实现高品质锻件的智能热加工。

该成果为一款工作于蓝牙频段的分米级高精度坚固型的室内定位天线，在设计中结合了低功耗、低成本的电路设计与制造技术，方便大规模应用；借助稀疏贝叶斯学习(P-FCSBL) 算法，大范围、高精度的系统定位得以实现。目前已完成原理样机的验证，满足智慧工业、智慧医疗 / 智慧商业等不同的行业应用。主要应用于室内环境精准定位。 主要技术指标 （1）工作频率：2.45GHz （2）工作带宽：250MHz （3）定位精度：≤ 10cm （4）识别距离：≥ 5m

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 何腾蛟 石油与天然气工程学院/石油与天然气工程   三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 廖柯熹 石油与天然气工程学院 教授 油气管道完整性 四、项目简介 随着油气管道建设规模不断扩大、服役时间长，管道面临的安全风险也日益严峻。目前，全世界有近500万公里油气管道无法进行内检，而市场上管道无损检测技术只能检测管道宏观缺陷，无法检测微观缺陷，不能量化管道应力集中风险。针对这一市场痛点问题，团队研发出一种新型管道安全状态非接触式磁检测装置——PMSI-Sentinel 2.0 。该装置通过分析远程连续采集到的管道磁场数据，可直接精确定位管道的缺陷位置，并判断缺陷损伤等级，从而评估管道安全状态。该技术以其非接触检测、识别微观缺陷、量化应力集中程度的优势打破了市场垄断，填补了管道应力检测领域的技术空缺，为无法进行内检的管道提供全面的解决方案。 目前，团队与校外公司合作建立校企联合实验室，拥有核心发明专利技术10余项，其中包括美国发明专利2项，PMSI技术已成功在新疆、山东、贵州、云南成功应用，共计检测管道200余公里，直接经济效益约500余万元。

一、成果简介 小米代表着我国灿烂的农耕文化和黄河文明，是百姓公认的食物珍品和孕产妇、婴幼儿的传统营养佳品。 然而小米产业长期以来处于落后状态，在农业和食品产业中无地位和影响力。主要原因是原粮产品为主流，缺少深加工高附加值产品；传统蒸煮方式费时、费事，产品品质低使用性能差难以进入现代市场，缺少满足“便捷、 美味与有营养”需求的突破性关键技术。因此，只有研究开发高附加值化小米现代加工技术

 一、成果简介 普通大豆分离蛋白具有较好的水溶性和功能特性，将其添加在肉制品、面制品和饮料中，可显著改善产品质构、口感和外观特性。添加的普通大豆分离蛋白虽然可以通过保水和保油作用适度保持产品的感官品质，降 低冻后产品破损率等。但冷冻后食品内部产生较大冰晶，产品中大豆分离蛋白功能性下降，产品仍会出现持水性变差、硬度变大、复蒸时产品收缩和产品稳定性下降等现象，而且有些普通大豆分离蛋白在冷

一、成果简介 卤水豆腐也称“北豆腐”或“老豆腐”，是中国传统豆腐品种中的典型代表，特别是卤水豆腐能较完整地保留 大豆的豆香，并具有盐卤点卤后留下的独特“香甜”口感，使其一直深受消费者欢迎。然而，在传统卤水豆腐加 工业中，点卤环节的控制即凝固过程控制一直困扰着广大豆腐加工企业，成为关键技术瓶颈。可以说，盐卤凝固剂的短时快速反应特性大大加大了实际生产的操作难度，即使现代豆腐加工企业中高效

一、成果简介 酸浆是制作豆腐后沥出的汁水，俗称浆水;温度适宜的情况下，由自身的乳酸菌作用而变酸，行业称为酸浆。 利用其含的乳酸来制作豆腐，是部分地域人的至爱，规避了化学物品的污染，口感也很好，即减少了豆腐本身的寒凉性，又增加了有益菌的用途，提升了豆腐的营养价值。该生产技术属于益生菌细胞固定化的延伸技术领 域的一种制酸浆豆腐用菌粉的生产方法,菌种筛选后,进行优化培养液的制备,浓缩菌液的

该技术 COD 消耗量节省 40%以上，有效解决了现阶段污水脱氮除磷中碳源不足的问题，可提高脱氮除磷效果，除磷效率接近 100%。该项技术，还可灵活应用到现有的污水处理工艺中，如连续流的 A2/O、或续批式 SBR 工艺等。该技术除了有效提高碳源利用率外，还可降低氧气消耗量 30%，减少污泥产量 50%。此工艺的最大特点是，利用反硝化聚磷菌生物学特性达到“一碳两用”的目的， 有效提高脱氮除磷效率。

本产品主要针对燃煤排放、酒店餐饮、医疗、工业生产、垃圾焚烧、皮革饲料等领域空气重污染难题，还地球家园以碧海蓝天，人类共享工业文明和清新的空气。项目团队以2件发明专利及6件实用新型专利为基础，利用自适应气体电离技术及复合催化技术，开发出具有高效高处理量的空气净化装备。其相关技术及指标经权威机构现场检测重油烟排气筒净化可达0.82mg/m3，一般工作状态可达0.6mg/m3（国家排放标准为2mg/m3），且PM2.5为20μg/m3，达到优良空气质量。 目前该产品已组织产业化实施。预计未