在中加国际科技合作、自然科学基金中德基金、总装预研基金等的资助下，开展以可穿戴计算、工业无线传感器网络、身体传感网络、感知计算等前沿技术为核心的研究工作，并面向老年健康、工业物联网、移动增强现实等领域研究实用化技术和产品装置，具体包括：1） 工业物联网应用：开发了一系列符合IEEE 802.15.4/Zigbee、Wireless HART等无线传感器网络标准的微型化传感节点、模块、网关，以及相关的协议栈源码。2） 健康应用：主要面向安全、健身、医疗等健康应用，研发超低功耗、无障碍、可长期持续穿戴应用的智能腕带（腕表）、腰带（腰挂、腰带扣）、胸带等各类形态的健康装置，开发运动统计、跌倒预警和检测、睡眠监测、多生理参数监测等产品应用，参见下图。

本项目创造性提出符合中药特点的制药工业大脑模型，将中药传统工艺与最新智能技术相融合，改革中药粗放型生产制造方式，建成符合高效能生产优质中成药要求的中药智能制造平台，成为信息化、网络化、智能化制造中成药的开拓者，为中药制药企业高效营运、提质降本、高质量发展提供了关键核心技术体系，实现了科学、严谨、智能、精准管控中药制药过程的技术跨越。   关键技术1：中药制药关键物料属性智能辨识技术 本项目在中医药理论指导下，将现代医学分子实验方法与知识网络分析等智能技术相融合，科学认知中成药临床优势特色和中药产品质量属性。 研发了3种辨识方剂化学物质的新方法，整合方剂药材组成、化学成分、中医证候和临床疗效等知识单元，从方-药-病-证入手，提出三个层次的知识关联网络构建方法。根据“病证结合、方证对应、理法方药一致”研究理念，构建了涵盖药材-证候、药材-疾病、成分-疾病三个层次的方剂关联知识网络。在此基础上，整合中医遣方用药规律、现代分离分析与高通量筛选技术，发展了基于知识发现的方剂活性物质智能认知新策略，研究发现小青龙汤类方宣肺平喘、助阳解表功效物质组以及一系列具有潜在抗病毒活性的方剂活性物质，不仅为诠释方剂组方的科学内涵提供了技术工具，也为智能认知中成药质量属性探索了新路。 以中医气血理论认识心脑血管疾病及2型糖尿病的共同特征，针对疾病发生发展的关键病理环节，以糖脂代谢、血管功能、血液流变等为重点，构建心脑血管疾病共有生物分子网络模型；创新设计靶向PTP1B等关键靶点的荧光探针，用于辨识具有抗脂质累积、改善胰岛素抵抗等生物效应的中药活性物质，在此基础上建立了“成分-靶点-通路-疾病”多层次网络整体分析方法。 以芪参益气滴丸、冠心宁片、丹红注射液等品种为研究载体，通过系统总结中成药化学、生物及临床应用信息，梳理中药生产制造中所涉及的知识实体类、实体类属性及属性数据来源，并详细描述各类实体间的关系，从而构建中药制药知识图谱，科学认知中成药临床特色和中成药质量属性。   关键技术2：中药产品质量多属性同时检测技术 本项目发明了可同时检测中药质量及其生物活性成分的方法以及中药产品化学属性与生物属性同时检测法，并建立了基于深度学习与计算视觉的中药理化属性与生物属性高光谱同时检测法，实现了中药化学-生物属性融合检测、化学-生物-物理属性融合检测以及生物活性多重检测，为多方位快速检测中药产品质量开辟了技术新路。 创新设计中药化学-生物融合检测原理，通过在能够特异性识别生物靶标的肽段上修饰易离子化的标签分子，合成制备靶向质谱响应探针，用于多靶标高灵敏同步检测，再使用DART-MS对中药质谱指纹图谱与多靶酶活性进行融合检测，从而建立了基于质谱响应探针的中药质量多属性同时检测法，可快速、灵敏、准确地同时检测中药产品化学成分一致性与生物活性，相关研究成果发表在国际分析技术领域顶级期刊《Analytical Chemistry》（IF=6.7）。 首次将微流控芯片应用于中成药质量评价，针对心脑血管疾病相关的两个关键靶酶（凝血酶与血管紧张素转化酶），发明并研制出多功能的微流控芯片，将其用于评价芪参益气滴丸等中成药的生物活性，实现了对正常与异常批次产品的准确识别，且效果优于色谱指纹图谱方法。这种微流控芯片不仅可用于评价中药产品生物活性，而且能够同时筛选出中药产品内具有酶抑制活性的化合物。 将新一代人工智能技术与高光谱分析技术相融合，用于智能处理高光谱（可见光和短波近红外）数据，研制出一种可同时检测中药注射剂化学、生物及物理质量属性的在线分析方法。该方法包括一个端到端的多输出深度学习模型和一种新的双尺度异常检测算法，前者以光谱数据为输入，可同时测定多个化学成分含量和生物活性指标；后者通过对图像数据进行边缘检测、角点检测以及曲率计算，能检测出最小直径为60 μm的可见异物，实现了总黄酮、总内酯、抗氧化活性、抗凝血活性、色度及可见异物的同时检测。   关键技术3：中药制药过程多维度智能感知技术 本项目建立了中药制药过程多维度智能感知技术，从不同方位表征制药过程物料信息与时变特性，为智能认知制药过程规律提供关键信息。 采用高光谱和高速摄像等技术获取不均匀药材表面上光学数据，优选数据融合及分类方法，依靠计算机视觉准确感知药材真伪、产地、质量等级；进一步与常规液相色谱检测等技术相结合，从物理性状、指标成分和大类成分等多个维度综合精准感知药材品质。针对致病微生物快速检测，研制了基于SERS的生物传感器，利用拉曼光谱仪快速检测中药产品中微生物，攻克微生物检测时间长、灵敏度低的现场感知难题。 针对提取过程等中药制药关键工序中有效成分时变信息检测，采集并比对正常及异常工况时的提取动态光谱数据，采用机器学习算法建立监测模型，在线实时获取过程中有效成分提出情况，通过提取数据积累，不断提升模型精度，准确感知提取过程工艺品质。 为有效降低异常工况发生率，提出中药制药过程轨迹监测方法，采用Hotelling T2、DModX和主成分得分等多维统计量综合表征过程状态，快速灵敏感知制药过程状态异常；根据状态特征控制后续工况操作参数，提前排除潜在扰动因素，保持过程轨迹始终处于控制限内，攻克了中药生产制造状态无法测控的难题，并成功应用于丹红注射液生产现场。 运用所建立的适用于中药复杂体系并体现整体观的中药制药过程多维度智能感知技术，将制药分析技术从以往的“检测指标成分”创新发展为“监控制药过程状态”，科学测判中药制药过程状态一致性，开创了中药制药过程一致性管控的技术先河。   关键技术4：中药制药过程智能认知与优化技术 本项目在中医药理论指导下，聚焦中药先进制药与信息化融合中的重大技术挑战，创造性提出符合中药特点的制药工业大脑模型以及中成药生产制造知识图谱构建方法，建立了制药过程智能认知与优化技术，打通“信息孤岛”，从而能利用中药工业大数据来发现中药制药知识，提升中药制造智能化程度。 建立药材关键性质和关键过程参数范围与过程产物品质之间的定量关系，明确制药过程对药材质量波动的承受能力大小，建立与之相匹配的投料药材质控标准；进而采用不同批号药材按比例混匀投料等均一化质控手段严控药材关键指标成分含量波动在预设质控标准范围内，显著减少原料批次间差异，从制药过程源头保障了中药质量。   创建了风险分析和统计分析相结合的中药制药关键工艺单元辨析及工艺关键参数辨识技术，提出加权决定系数法综合制药工艺对有效成分含量、风险物质限量和生产效率等的多目标需求，自主开发计算机软件并获软件著作权，为精准设定制药过程控制目标参数提供了有效认知工具。

在中加国际科技合作、自然科学基金中德基金、总装预研基金等的资助下，开展以可穿戴计算、工业无线传感器网络、身体传感网络、感知计算等前沿技术为核心的研究工作，并面向老年健康、工业物联网、移动增强现实等领域研究实用化技术和产品装置，具体包括： 1） 工业物联网应用：开发了一系列符合IEEE 802.15.4/Zigbee、Wireless HART等无线传感器网络标准的微型化传感节点、模块、网关，以及相关的协议栈源码。 图1 工业物联网 2） 健康应用：主要面向安全、健身、医疗等健康应用，研发超低功耗、无障碍、可长期持续穿戴应用的智能腕带（腕表）、腰带（腰挂、腰带扣）、胸带等各类形态的健康装置，开发运动统计、跌倒预警和检测、睡眠监测、多生理参数监测等产品应用

通过选种选配、合理搭配饲料营养、光控技术提高繁殖率和疫病控制等综 合配套技术建立水貂育种核心群，育种核心群水貂断奶时平均成活率达 5 只以 上，毛绒品质提高 20%以上。 

 针对在用汽油车的排放污染物减排， 汽车学院研究人员联合本地的汽车一类资

项目研究的背景及用途:配电网是电力系统的重要组成部分，其安全、 可靠运行是整个电力系统安全、可靠运行的重要保障。与输电网不同，配电系统 要从变电站、馈电线路一直延伸到企业、商业和居民用户，配电设备名目繁多， 数量巨大、且线路及设备的增改频繁，因此管理任务十分繁重。传统的手工作业 管理方式不仅工作繁杂，劳动强度大，难以适应配电网高速发展和配电自动化的 需求，而且容易引发事故，给用户带来重大的经济损失。利用飞速发展的计算机 和现代信息技术进行配电网的科学运行与管理，及时进行数据采集、状态监视、 网络分析(包括校正性控制和恢复供电)，提高工作质量和工作效率，消除隐患， 更好地保证电网安全、可靠运行，将对电力部门和全社会有着深远的社会和经济 效益。 100天津大学科技成果选编 我们在了解了供电公司的调度、用电和变电部门的实际情况基础上，为 顺应电力企业在市场情况下，对各项管理工作自动化水平和关键数据保护安全性 要求不断提高的趋势，将最新的计算机技术和网络技术引入到日常的调度运行管 理、方式操作等工作中，使不同的供电公司的调度运行管理上一个新的台阶。系 统实现网上数据和图形发布，可以实现远程查询和管理，为今后地理信息系统的 推广使用打下资料基础。 技术原理及流程:调度方式自动化管理系统，能够管理不同电压等级的 线路资料和运行情况，能够完成日常调度运行方式的各种管理工作，能够完成运 行线路的拓扑着色、拓扑追寻;可以和 SCADA 系统互联实现数据共享。 采用客户机/服务器方式的分层分布式结构，在软件开发方面采用面向 对象编程技术，整个软件模块化、开放式。 具备网上发布功能，可以通过 WEB 浏览功能查看图形的切改和数据的 变更等功能。 异地备份系统，实现系统数据和图形的异地自动备份，以便在主服务器 受到致命破坏后，利用异地备份恢复数据和运行。 成果水平及主要技术指标:项目的开发是从 1993 年开始的，并经过多年 的艰苦努力和潜心研究，现已开发完成了一套较完善的配电网管理与分析系统。 在软件的开发过程中，为了保证所开发软件的实用性，项目组一直与国内电力行 业的一些配电网分析和管理部门保持着密切地合作关系，在电力生产部门拥有多 个具体合作伙伴。所开发系统的每一项功能都得到了实际配电网运行管理部门的 考核，从而充分保证了系统实用性。同时，在系统开发过程中，项目组投入了多 名教师、博士研究生和硕士研究生，在广泛收集国内外最新文献及深入现场进行 调研的基础上，时刻跟踪配网分析与计算机新技术的发展，在模型算法及所采用 的计算机技术方面保证了系统的先进性。该系统通过了天津市科委组织的成果鉴 定，获得 1998 年天津市科技进步二等奖。 市场分析及效益预测:该系统开发完成后可以广泛地用于城市的各区局 配电网和县级配电网，应用前景非常广阔。项目投入使用后，可以有效提高供电 公司内部管理的自动化水平和效率。 101天津大学科技成果选编 1998 年 7 月，国家电力公司为了贯彻国务院指示，召开了“推进城网 建设改造工作会议”，提出在 3～5 年内将投资 2500 亿用于城乡电网改造，并强 调“城网建设改造做好规划”。另外随着配网改造的进行，采用信息技术对配电 网进行科学的管理和分析，对配电系统的安全可靠运行，提高管理水平，降低损 耗具有重要意义。本项目正适应了这一需要，因此无论是城市电网，还是农村电 网都需要本产品，随着我国经济的飞速发展和技术的进步，该系统的市场还会进 一步加大，市场前景非常广阔。 5 大电网安全域综合计算分析及工程应用 6 海洋岛礁功能系统

本发明公开了一种重型数控装备测控传感网，包括：信号获取子系统，用于获取数控装备加工过程的多源信息；信号预处理子系统，用于接收信号获取子系统的信号，并进行预处理；数据采集子系统，用于对预处理后的信号进行采集，包括对多路模拟信号进行模/数转换后采集，以及对多路数字信号进行直接采集；信号分析与处理子系统，用于对数据采集子系统采集的信号进行分析和处理，获得重型数控装备的状态信息，从而识别出装备加工状态的优劣和预测后续运行状态，并反馈到数控系统实现实时控制。本发明的传感网同时具有实时监测和实时控

成果简介：无线传感器网作为以数据为中心的任务型网络，要进行数据的采 集、传输、融合、处理等工作。如果直接部署，而不采取有效地安全通信措 施，攻击者可以获取传感器的各种信息并进行篡改；可以通过 DoS 攻击瘫痪 整个网络；也可以在俘获一个节点之后，冒充原节点，阻塞真实信息、传输 虚假信息，这都严重的威胁着整个无线传感器网的安全性与采集数据的真实客观性。本项目在传感器节点上实现了基于椭圆曲线密码体制的加密算法、 数字签名算法、密钥

成果简介新能源通常需要通过逆变器进行 DC/AC 变换后， 才能对交流负载供电。 还有汽车、 火车、 船舶、 飞机以及一些电网无法供电的边远地区都需要应用脱离电网的储备电源和自发电电源。 这些电源均需要使用逆变器， 因此逆变器应用十分广泛。 目前国内外的逆变技术以及应用市场都发展很快也较为成熟， 但现有的逆变技术， 要么电路太复杂， 性价比不高； 要么一些技术指标不能同时兼有。 本项目克服了这些缺点， 将自主发明的专有核心技术与单片机技术融合应用， 使逆变器硬件线路简单， 具有较高的性

我国每年采用钛网进行颅骨损伤修复手术约30万例，但目前应用的钛网不具有抗菌功能，导致部分患者发生术后感染，甚至危及生命，本成果已经研究出产品，发展具有抗菌功能的新型三维钛网，具有较大的市场应用价值，中国市场约5亿元。