本软件可应用于城市轨道交通和高速铁路中跨区间无缝线路的设计，满足养护维修的需要。本软件将一般设计院较难掌握的复杂功能集成于一体，主要包括铁路及城市轨道交通的桥上无缝线路设计和无缝道岔设计的功能。其中，桥上无缝线路设计软件模块可以对简支梁、连续梁、刚构梁以及它们的任意组合梁型上的无缝线路进行计算，计算内容包括钢轨受到的伸缩和挠曲附加力以及相应情况下桥梁支座受力等；无缝道岔设计软件模块可应用于单组道岔，以及由两组或三组道岔组成的道岔群，可进行道岔和道岔群的单轨温差时的各项计算和检算或可铺设轨温范围的计算。本软件还可根据计算结果绘图、进行强度、稳定性和断缝检算，最终自动生成详细的计算报告书。 本软件根据一体化模型的建模思路，采用VB.NET语言对ANSYS有限元软件进行二次化开发，是基于ANSYS的纯中文界面跨区间无缝线路设计软件。其中，铁路及城市轨道交通桥上无缝线路设计软件模块通过建立桥梁-轨道纵横垂向空间耦合模型，充分考虑了桥上无缝线路的实际情况，通过有限元单元模拟钢轨、桥梁、扣件等组成部分，计算结果更加精确、合理。 铁路及城市轨道交通无缝道岔设计软件模块通过建立纵横向空间耦合的道岔模型，充分考虑了道岔的实际情况，通过有限元实体单元模拟钢轨、轨枕，并且通过非线性弹簧单元模拟扣件、间隔铁和限位器等的实际阻力情况，相对于同类型的道岔计算软件，本软件建立的模型更加符合实际情况，计算结果也更加准确、可靠。相对于同类软件，本软件最大的优势在于：除了单组道岔外，还可以计算和检算两组或三组不同号码道岔之间以及不同夹直线长度的任意组合，软件功能更加强大，使用范围更广。 经多次实践检验，本软件的计算和检算结果准确可靠。    应用范围： 本软件主要应用于设计单位或施工单位对城市轨道交通和高速铁路中跨区间无缝线路（包括桥上无缝线路和无缝道岔）的设计，也可以满足养护维修的需要。便于设计单位和现场施工人员的使用，可以加快设计进度。 城市轨道交通跨区间无缝线路设计软件已在铁道第三勘察设计院下属沈阳设计院和中铁五院等设计院开始应用，普遍反映良好，市场化前景广阔。

本发明公开了一种基于可达性和可达强度的公交线路网络优化方法；其包括以下步骤：获取公交线路网络优化基础数据并将该公交线路网络作为初始公交线路网络，计算初始公交线路网络目标函数值，利用遗传算法计算得到最优公交线路网络。本发明可以在满足原有的出行需求服务基础上提高线网可达性，实现可达强度与出行强度匹配最大化，使公交运营成本最小化，节约公交资源。

本专利公开了一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法，面向航海实践提出了折线路径跟踪策略，在预设路径中加入虚拟目标点，控制无人水面艇靠近虚拟目标点，动态更新折线路径上的虚拟目标点，直至跟踪至路径终点，实现了无人水面艇高精度跟踪折线路径，提升了折线路径跟踪质量。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 航海实践中路径由系列转向点连接而成，形成折线路径。本专利公开了一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法，面向航海实践提出了折线路径跟踪策略，在预设路径中加入虚拟目标点，控制无人水面艇靠近虚拟目标点，动态更新折线路径上的虚拟目标点，直至跟踪至路径终点，实现了无人水面艇高精度跟踪折线路径，提升了折线路径跟踪质量。 同时，设计了配套的控制系统，可模块化应用到水面船舶，无需调整船舶现有布局，迁移灵活、成本低、适用性强。 存在如下技术效果：(1)不但能实现欠驱动无人水面艇直线路径跟踪，还能实现折线路径跟踪，使得本专利很好地适应航海实践中折线路径跟踪重大现实需求；(2)综合考虑无人水面艇操纵性能与路径跟踪算法特点，集成制导、航行与控制来解决路径跟踪问题；(3)提出的折线路径跟踪策略，可使无人水面艇在转向时及早合理地打舵，避免现有跟踪方法转向时出现大迂回现象，保障了船艇安全、经济、高效地航行；(4)考虑了输入饱和与时变干扰情况，增强了无人水面艇路径跟踪过程中的安全水平和抗干扰能力。

研制开发并形成具有自主知识产权、环保、高效、可靠的废弃线路板无损拆解技术、粉碎技术、分离技术、再利用技术等相关技术，设计开发具有中国特色的废弃线路板回收处理及再利用整体工艺及生产线，实现对废弃线路板的无污染回收处理及再利用。该设备是一种环保、节能、高效的废弃线路板元器件无损拆解设备，由传动、加热、振动、除烟味等单元构成，该设备主机长为3.5m，宽0.8m，高为1.5m，生产能力为300～700块线路板/小时。在第三届北京发明创新大赛中，“线路板无损拆解设备”获得节能环保专项奖和大赛银奖。拆解效率高，温度可控，节能效果好，元器件无损拆解率高；设备环保；功率小，便于中小规模生产；加工操作简单；故障诊断、自我保护和声光报警功能。主要性能指标如下。1. 功率：4KW 2. 拆解率：98%3. 电压：220 4. 烟尘、气味：过滤效率99.9%5. 产量： 100~200 kg/h 6. 主机外形尺寸： 3500×80×1500 7. 整机重量：1.0台/t 废弃线路板基板的主要组成是纤维强化热固性树脂，由于热固性塑料本身的特点，除了焚烧回收热值，还有作为粉末用于涂料、铺路材料等重新利用，这些再生品质量低下、档次不高，而且在经济投资和资源利用方面也是不合理的。本项目根据废弃线路板基板原材料的不同，进行分别粉碎处理，将粉碎后的PCB粉末作为填料或增强体，以不饱和聚酯、环氧树脂等热固性材料作为基体，采用热压成型工艺，最终生产出多种复合材料，根据复合材料的不同性能，可以制成多种产品应用在广泛的领域里，代木、代钢、代塑、代瓷制品，所以具有明显的社会效益。该技术解决了固体废弃物带来的环境污染问题，又节约了一次资源，降低了制造成本，具有良好的环境、社会、经济三大效益。主要性能指标如下。抗弯强度/MPa 冲击强度/ Kg•m-2密度/ g•cm-3使用温度/℃ 成本价格/元/吨 废弃PCB粉体/短切玻璃纤维/不饱和聚酯150 17.92 1.59 50 4000 废弃线路板粉体/环氧树脂/偶联剂134.1 11.67 1.54 139.1 7000 申请专利：1. 吴国清，张宗科. 一种应用于废弃线路板无损拆解的处理设备及方法，专利号：200810224887.7 2. 吴国清，张宗科. 一种线路板夹具体，200810224853.8 3. 吴国清，张宗科，赵玉振. 废弃线路板的回收及再利用方法. 200910091996.0 4. 吴国清，赵玉振. 废弃电子元器件的回收及再利用方法. 200910091995.6 

大型并网双馈感应风力发电机组属轻型大容量塔上结构，采用高速齿轮箱传递动力，发电机转子侧接电力电子功率变换装置，其结果是风电机组相比传统同步发电机组更脆弱；同时，随着风力发电装机容量的迅速增长，规模化并网带来了新的技术问题，例如：当电网故障或大负荷扰动引起风电场并网点电压跌落时，一方面，出于自身的安全性考虑，风电机组应该及时从电网解列，但另一方面，从电网的角度考虑，在电网故障（脆弱）或承受大的负荷扰动的时刻，大量的并网的电源也从电网解列，可能会产生更大的扰动从而让事故进入恶性循环。因此，世界各主要国家电网公司先后颁布了技术标准和规程，要求在一定的电压跌落范围内，风电机组能够不间断地并网运行，直到电压恢复如常，从而维持电网稳定，即并网风电机组的低电压穿越能力。新提出的低电压穿越规程要求给并网发电的风力发电机组带来了巨大的技术挑战。本成果深入研究了电网在对称和不对称运行状态下并网双馈感应风力发电系统的稳态、暂态计算方法；建立考虑双馈感应发电机、转子侧及网侧变换器的正、负序分量等效dq 轴分量的完整风电机组动态模型；揭示了对称和不对称故障引起的低电压对风力发电机组及交流励磁变流器的作用机理和影响程度。在此基础上，进一步提出了具有鲁棒控制特性的定子侧开关无源阻抗缓冲器的低电压穿越方法及其参数计算方法；并全方位仿真计算和试验测试验证了定子侧开关阻抗缓冲器在对称或不对称故障时的低电压穿越能力，从而，形成一种既能保障双馈感应风力发电机组在电网故障状态下自身不间断安全运行，又能最大限度地提高电网安全稳定性的抵御和穿越电网低电压故障的方法及其保护装置方案。技术创新： 本成果深入研究了电网在对称和不对称运行状态下并网双馈感应风力发电系统的稳态、暂态计算方法；建立了考虑双馈感应发电机、转子侧及网侧变换器的正、负序分量等效dq 轴分量的完整风电机组动态模型；揭示了对称和不对称故障引起的低电压对风力发电机组及交流励磁变流器的作用机理和影响程度。在此基础上，进一步提出了具有鲁棒控制特性的定子侧开关无源阻抗缓冲器的低电压穿越方法及其参数计算方法；并全方位仿真计算和试验测试验证了定子侧开关阻抗缓冲器在对称或不对称故障时的低电压穿越能力，从而，形成一种既能保障双馈感应风力发电机组在电网故障状态下自身不间断安全运行，又能最大限度地提高电网安全稳定性的抵御和穿越电网低电压故障的方法及其保护装置方案。

该发明充分考虑了航空发动机轮盘全寿命周期中的现有知识和信息，减少不必要的试验次数和成本，避免了航空发动机轮盘的“小样本”而导致故障信息少的问题； 揭示了航空发动机轮盘全寿命周期内不确定性的分散性和随机性对其寿命和可靠性的影响规律，获得了综合考虑故障物理建模中的不同目标或不同程度的不确定因素 影响的预测寿命分布以及不确定性范围，提高了试验结果的精度，因此能显著地提高航空发动机轮盘的寿命可靠性。

该发明充分考虑了航空发动机轮盘全寿命周期中的现有知识和信息，减少不必要的试验次数和成本，避免了航空发动机轮盘的“小样本”而导致故障信息少的问题； 揭示了航空发动机轮盘全寿命周期内不确定性的分散性和随机性对其寿命和可靠性的影响规律，获得了综合考虑故障物理建模中的不同目标或不同程度的不确定因素影响的预测寿命分布以及不确定性范围，提高了试验结果的精度，因此能显著地提高航空发动机轮盘的寿命可靠性。

用编码器信号触发数据采集设备采集振动信号，依次分时对复杂传动链的每个轴都进行了2"整数倍采样，从而各个轴数据频谱分析可以得到相应轴的尖锐故障峰，忽略模糊峰值信号，所有轴尖锐频谱峰合成系统故障预测与诊断去混叠频谱，可以实现复杂传动链的精确故障预测与诊断。本发明中的频谱分析，包括但不限于FFT快速FT、阶比谱、倒频谱等常用频谱分析方法。

一、立项背景 继电保护是保障电网安全运行的第一道防线。自上世纪80年代微机保护应用以来，历经多次更新换代，我国继电保护技术一直处于世界先进水平，为保障电网安全做出了突出贡献。随着智能电网的发展、超/特高压远距离输电大通道的建设、区域电网的广泛互联和波动性新能源的规模化接入，我国已建成世界上规模最大、结构最复杂的电网。电网的快速发展给继电保护带来了严峻挑战： 1、后备保护方面，由于电网结构复杂，运行方式多变，造成后备保护定值更难整定，保护选择性和灵敏性的矛盾更加突出，保护拒动误动风险并存。国内已发生多起类似“6.18”西安南郊站，因后备保护灵敏性不足拒动，造成变压器烧毁的重大事故；国际上屡屡发生的因潮流转移过负荷，后备保护误动引发的如美加“8.14”、印度“7.30”等大停电事故，也不断地对我国电网敲响警钟。 2、主保护方面，超/特高压电气设备结构复杂、线路距离长，短路电流变化大，造成主保护对变压器匝间短路、线路高阻接地等轻微故障的反应灵敏性下降。“11.22”济南特高压泉城站变压器爆炸正是由于保护对起始发生的轻微故障未能灵敏切除，引起事故扩大，造成了重大人员伤亡和财产损失。 这些问题已成为我国电网安全运行的重大隐患！问题的症结在于传统保护仅利用设备自身的电气量信息，在复杂电网环境下，保护反应的电气量在故障和非故障间差异变小甚至混叠，依靠定值配合无法保证保护可靠正确动作。不改变传统保护工作模式，仅对保护判据进行修正或调整定值，只能在一定程度上单方面地解决保护拒动或误动的问题。 二、发明思路 突破保护仅利用设备自身信息的限制，综合利用站间保护关联逻辑量、站域故障全过程电气量等信息，对后备保护、主保护、系统构成模式进行全面创新，构建“站域集中-站间分布式”新型保护系统。   图1 技术发明总体思路 三、发明方案 技术发明点1：基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术 传统后备保护既存在对相邻元件故障反应能力不足，保护拒动的问题，又存在受过负荷和系统振荡影响，保护误动的问题。针对上述问题，该项目发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法；创造性地将故障的空间分布特征映射为站间的保护关联逻辑量信息，首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，攻克了保护不误动和不拒动无法兼顾的难题。 发明点1.1：发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法，为保护可靠利用站间信息奠定了基础。 快速跟踪和可靠识别电网拓扑的变化，确定保护的关联关系，是保护利用站间信息首先要解决的关键问题。发明了保护关联关系在线快速跟踪和可靠性校核方法，关键技术包括：1）提出了基于虚拟阻抗矩阵的保护关联关系分析方法，创造性地将开关状态虚拟为支路阻抗并构建节点虚拟阻抗矩阵，在线微调矩阵元素即可实现开关状态的快速跟踪，跟踪时间由秒级缩短至毫秒级，为后备保护快速动作提供了可靠保障；2）发明了电气量和开关量信息双重约束的关联关系可靠性校核方法，首次将电气量信息引入保护关联关系识别，通过开关量信息和电气量信息实时匹配校验，实现了保护关联关系的可靠在线校核。 发明点1.2：首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，攻克了保护不误动和不拒动无法兼顾的难题。 电流元件、方向元件、阻抗元件等保护逻辑量信息，蕴涵着故障方向、故障范围等故障直接特征，并且信息交互简单、可靠。根据不同位置保护逻辑量反应故障的差异化特征，发明了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术。关键技术包括：1）首次将电网故障的空间分布特征映射为保护逻辑量信息，按近后备和远后备灵敏性要求设定保护范围，实现了逻辑量信息与故障分布特征的关联和匹配，解决了保护强依赖定值的问题；2）首创了基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术（如图2所示）。利用逻辑量对故障反应的交叉重叠特征，根据动作一致性原则，既实现了故障设备的快速准确识别，又从根本上攻克了系统振荡及过负荷造成保护误动的难题。 基于站间逻辑量信息的后备保护技术可实现近后备保护全范围速动，远后备保护延时由1.5s以上缩短至0.5s以内；在原理上保证了对相邻元件故障反应的灵敏性，避免了后备保护拒动导致的重大事故发生；不受系统振荡和过负荷影响，避免了保护误动引发的连锁跳闸和系统性事故发生。   图2 基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术 技术发明点2：基于故障模型参数异变特征的主保护技术 现有电气设备主保护仅反应故障外在表现特征，在变压器匝间短路及线路高阻接地等轻微故障情况下，外部故障与内部故障特征差异不明显，易造成保护拒动。为解决上述问题，该项目基于故障的物理本质特征，揭示了故障导致电气设备模型参数变化的机理，利用故障全过程电气量信息，构建了可灵敏反应设备参数变化的故障模型，发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术，显著提升了对轻微故障的反应能力。 发明点2.1：首创了可反应变电站电气设备参数变化的故障模型，从物理本质上消除了非故障因素对主保护灵敏性的影响。 突破主保护仅反应故障外在表现特征的局限，利用设备故障全过程全相电气量信息，建立了对故障高灵敏而对非故障不敏感的模型。关键技术包括：1）发明了基于线路压降-阻抗联合分布的故障网络模型，建立了线路阻抗、过渡电阻及分布电容压降之间的幅值、相位关联关系，创建了仅保留线路阻抗压降分布情况的故障网络模型（如图3所示）；2）发明了基于电压磁链方程的变压器故障模型，建立了变压器高、中、低压各侧绕组电压与主磁链、漏磁链的等值平衡关系，消除主磁链的非线性成分，建立了仅反应漏磁链变化的变压器故障模型（如图4所示），从原理上摆脱了分布电容电流、负荷电流、励磁涌流等非故障因素的影响。 发明点2.2：发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术，实现了保护对轻微故障反应能力的大幅提升。 利用站域故障全过程电气量信息，反应故障前后模型参数的变化情况以及三相不一致程度，发明了基于故障模型参数异变特征的主保护技术。关键技术包括：1) 发明了基于阻抗压降变化特征的线路主保护技术，构建了线路压降-阻抗参数关联矩阵，通过实时追踪矩阵中各元素的变化量以及元素间的差异，准确识别故障线路及故障位置（如图5所示）；2) 计及CT误差、变压器有载调压对保护的影响，实时计算各相等效漏感参数的突变量及不一致程度，发明了基于等效漏感参数变化特征的变压器主保护技术（如图6所示），显著提升了保护对变压器轻微匝间短路识别的灵敏性。 基于故障全过程电气量信息的主保护技术可以做到变压器匝间短路识别死区由5%降至2%，500kV线路接地故障过渡电阻反应能力由300Ω提升至1000Ω，故障定位误差由5%下降至1.3%。实现了对电气设备轻微故障的灵敏切除，可有效避免事故扩大造成的重大人员伤亡和财产损失。 技术发明点3：站域集中-站间分布式新型保护系统 构建基于故障全过程逻辑量、电气量信息的新型保护系统是对百年历史继电保护模式的重大变革，除满足复杂电网对继电保护的要求外，还需要考虑工程实现的可行性、应用场景的适用性和运行维护的便利性等重大工程应用问题。该项目首创了站域集中-站间分布式的新型保护系统构成模式，实现了与传统保护的有机衔接，可灵活组态适用各种电网应用场景；发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术、基于保护关联关系的数据自适应替代技术，为新型保护系统信息交互提供了可靠保障。 发明点3.1：首创了站域集中-站间分布式的新型保护系统构成模式，奠定了新型保护系统在不同电压等级电网推广应用的基础。 该项目创建了“站域集中-站间分布式”的新型保护系统（如图7所示），实现了发明点1和2技术的工程推广应用。关键技术包括：1）发明了以间隔为基本单元的站域集中-站间分布式保护构成模式。间隔单元做到“即插即用”，扩展性强，可灵活组态适用各种电网应用场景；站域主机实现对站内信息的融合与优化利用；相邻站域主机虚拟为变电站间隔单元，实现站间分布对等交互信息。该模式通信链路清晰简捷，易于工程实现；2）发明了新型保护系统与传统保护的集成与自适应转化技术。新型保护系统在传统保护基础上集成故障全过程信息进化形成，在故障信息缺失的极端情况下仍具备传统保护功能。新型保护系统可充分传承传统保护成熟的运维经验，实现了与传统保护之间的有机衔接。   发明点3.2：发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术、基于保护关联关系的数据自适应替代技术，保证了新型保护系统的可靠性。 基于新型保护系统构成模式，发明了站域、站间信息交互可靠性保障技术，实现了异常数据的实时校核与缺失数据的自适应替代。关键技术包括：1）发明了基于时间序列特征和电气量物理约束的数据校核技术，在线修正异常采样数据，解决了电气量在采样或传输中出现畸变而影响保护动作性能的难题；2）发明了基于保护关联关系的数据自适应替代技术，在间隔单元CT断线、PT断线等信息源丢失情况下，通过数据互补重构实现缺失数据的自适应替代，保证了保护功能的完整性，有效提升了保护的可靠 四、创新性成果 该项目攻克了传统保护不误动、不拒动无法兼顾的难题，取得了以下关键技术突破： 1、基于站间逻辑量信息一致性特征的后备保护技术，保护最长动作时间缩短至500ms以内，彻底解决了远后备保护拒动，以及受系统振荡和过负荷影响误动的问题； 2、基于故障模型参数异变特征的主保护技术，显著提升了保护对轻微故障的反应能力； 3、站域集中-站间分布式新型保护系统，实现了保护技术在不同电网场景下的广泛应用。

国家十五科技攻关项目、国家产业化示范工程成果大型能源化工设备工程监测与故障诊断系统 Net-EASY，针对流程工业中的大型旋转机组如汽轮机组、压缩机组、发电机组等，进行状态监测、信号分析、故障诊断、信息积累和远程维护，捕捉机组的运行隐患，做到机组故障早发现、早诊断和早预防，以消除灾难故障，避免严重故障，减少一般故障，提高企业生产效益。系统以数据库和网络为核心，将状态监测技术、故障诊断技术以及专家知识等有机结合起来，既解决了设备状态信息在企业中共享的问题，又促进了专家的专业知识与企业生产实际之间的紧密结合，为设备的运行维护提供了一揽子解决方案。