本成果来自国家科技计划项目，为获得发明专利授权的专利成果。该成果能识别高速/普速电气化铁路接触网支柱标示的信息，可应用于接触网定位、检测、识别等应用场合。本成果包括：软件著作权“基于图像的高速铁路接触网支柱定位识别”、授权专利“一种基于图像的铁路接触网杆柱标示信息的识别方法”。

一、项目背景 我院反窃电技术已获得专利权，达到国内领先水平。该技术适用于几乎全部现行机械走字表（DD28、DD862型等）几大部分电子电能表，不增加电表负荷，不影响电表走字，窃电量达到几十瓦即自动断电。二、项目简介 1.TS4—03A兼有超限自断、延时复原功能的反窃电装置（这是根据湖北省电力局用电处要求研制的加装于电表外的最新产品，放弃防摘钩窃电功能）。其特殊功能是：①对短路或起动时超表限不予理会；②对稳态超限或窃电会短延时后自断供电；③如不再超限或窃电，经长延时（可按协议整定：几分钟——几十分钟）后自行复原，否则经自动检测口再次自断。 2.TS4—03B兼有超限自断功能的反窃电装置。其主要功能同上，但加装于表内（有防摘钩窃电功能）。 3.TS3—03高灵敏自断记忆型反窃电装置。仅有反四种窃电手法功能，自断后需分合总电源开关一次才能复原。 4.TS2三相电能表反窃电装置。其功能是：①防断电压线圈；②防反接1～2个电流互感器；③防任短1～3个电流互感器二次绕组开头。

本发明公开了高速列车设备状态及电能质量监测系统与方法，该系统包括无线采集系统、电能质量监测系统和数据中心，其中电能质量监测系统包括ARM主控模块、频率跟踪模块、无线通信及定位模块。该方法是通过无线网络传感器分布式采集高速列车设备状态信号并分析，同时采用频率跟踪法同步采集供电系统电压、电流数据并分析获得电能质量数据，其中电能质量数据包含采用全球定位系统得到的精确的时间、空间信息。基于工作状态多参数模型，并结合专家知识及神经网络的方法分析数据，进行设备故障预测和供电安全预警。本发明可实现具

PPQM-1型便携式电能质量测试仪采用国外进口数采装置，配有基于WINDOWS平台和SQL Server网络数据库的支持软件，可以完成变电站的电能质量测试。该设备特点如下： 1、最高达50MHz的采样速率，各通道同步采集； 2、最高采样精度达16位； 3、数采装置体积小，只有16开书本大小； 4、无需额外电源，直接从笔记本电脑USB接口取电； 5、通道数可灵活配置，4路为一个基本单元； 6、数采装置可用作虚拟示波器； 7、支持录波功能，数据下传至笔记本电脑存储； 8、信号前端处理与专用测试线一体化，变比可由用户定制，标配为电压通道50:1，电流通道0.5V/A； 9、电能质量分析数据存储基于网络数据库技术，便于海量数据管理； 10、软件可按国标要求进行电能质量统计分析，包括频率、电压水平、谐波畸变率、负序等。 主要应用范围： 可广泛用于电力系统、电气化铁道变电站的电能质量测试，以及野外电气信号测试。

本发明公开了一种基于Hilbert-Huang变换的电能质量分析仪，包括电能质量实测数据采集部分和电能质量分析部分。电能质量实测数据采集部分实现电能质量数据的获取，主要功能为信号调理和数据采集；电能质量分析部分以Hilbert-Huang变换为核心算法，可实现电能质量暂态扰动特性检测与谐波分析。本发明中，建立了改善暂态振荡分析的模态混叠时叠加高频强信号自动构造方法与改善谐波分析的模态混叠时滤波器的自适应设计方案。使分析仪既能在仿真分析模式下与PSCAD/EMTDC仿真数据接口，实现对电力系统的理论研究；又可在实测分析模式中与实测数据接口，实现对电网电能质量检测，分析电力系统实际运行状况。

电力系统与牵引变电所运行的电能质量测试不论对电气化铁道设计、工程改造、安全运行来说都是十分重要的。对新开通电气化铁道，供用电合同往往明确规定在牵引变电所入口处安装电能质量监测仪，用于电力负荷管理以及负序、的监视。我院在长期从事电气经铁道理论研究与工程实践的基础上，针对现场工程实际需要研制BDC-5型变电站电能质量远程监测系统。用于变电站运行的电能质量监测以及负载（如电力机车）特性测试，是电气工程及科研有力的测试工具。 BDC-5型变电站电能质量远程监测系统为基于计算机技术和现代测试技术的虚拟仪器，同时也是基于Internet网或局域网（LAN）测试的远程实时在线测试仪器。本系统有便携式和变电站控制屏固定安装两种形式。 1）便携式测试系统 数据采集箱尺寸为450mm×300mm×900mm；计算机为笔记本电脑。 2）屏式测试系统 数据采集箱尺寸为500mm（宽）×160mm（高）×450mm（长）； 计算机为研华AWS-825P工作站。 尺寸为482 mm（宽）×360mm（高）×450mm（长）。 该系统便携式监测系统体积小、重量轻，一个工程师就可以独立完成携带，接线测试任务。本系统硬件采用传感器、信号调理数据采集卡以及计算机构成，监测系统软件由示波器、录波器、过程计录仪、波形分析以及过程统计等模块组块，。 本系统中文用户图形界面操作简单美观，虚拟仪器面板能实时显示波形、图表、数据和响应用户请求。使用鼠标即可在主画面上能灵活切换示波、录波，过程记录、波形分析及统计画面，用户只需作少量的选择和点击相应的按钮即可自动完成测试和统计。 本系统适用于电力经纬度、电气化铁道及其他用户变电站的单、三相电力负荷电能质量综合测试。本系统可实时监控各远程测量点的测量情况，实时地获得测量数据，在线状态检测，人机对话，实验记录等；有多种监控方式，工作方便灵活简便。 BDC-5型变电站电能质量远程监测系统具有以下基本测量模块： 示波器实时监视单相、三相负荷及牵引变电站主要运行指标： 1）110kv侧和27.5kv侧三相电压、三相电流波形、幅值及相位角。 2）电气量矢量关系。 3）电网频率。 4）单相、三相负荷有功功率、无功功率、功率因数。 5）110kv侧三相电压、三相电流的不平以及负序电压、负序电流值。 6）110kv侧各相电压及电流的各次分量幅值、相位角。 7）牵引变电所110kv母线电压综合畸变率。 变电站运行过程监测记录 以每天0时至24时作为过程监测周期，进行变电站运行过程监测记录并形成每天运行统计曲线及统计数据。 录波器 变电站16路模拟信号同步录波，每路信号采样频率为128点/周波。

非晶合金（又称金属玻璃）是一种结构/功能一体化新型金属材料，被誉为继钢铁、塑料之后的第三次材料工业革命性材料。非晶合金因其特殊的原子结构（长程无序）而拥有一系列独特的性能，如非晶合金是地球上最强和最耐腐蚀的金属材料；非晶合金具有高耐磨性能以及优异催化降解性能等。非晶合金及其衍生产品（粉末、涂层、催化剂）在海洋工业、石油化工、3D打印、水处理等行业具有非常广泛的应用前景。利用所团队研发的非晶合金粉末，可通过堆焊、激光、热喷涂等技术制备不同高性能非晶涂层，能赋予零部件防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、抗冲击、防腐蚀等优异性能，极大延长使用寿命。

1.项目简介：目前，我省的非煤矿山受国家整体生产力水平落后的制约，存在着设备落后、人员素质差、安全投入少等状况，加上其中非国有的中小型矿山占95%以上，非煤矿山企业整体安全生产形势令人堪忧。 国家安全生产监督管理局规定，非煤矿山企业必须做安全评价。通过对非煤矿山企业做安全现状评价，可解决企业在管理、设备、生产工艺方面的安全问题，对提高企业安全管理水平大有帮助。 我院于2004年12月依托湖北华邦安全科技有限公司成立了非煤矿山安全评价部，对省内非国有的非煤矿山企业做安全评价。

太赫兹（THz）科学技术既是重大的基础科学问题，也是国家的重大需求。然而，作为一段全新的的电磁波谱，实现THz波传输与控制的相关器件极为匮乏，大大限制了THz科学技术的发展及应用。本项目提出了THz波物质探测、低损传输、高速控制的新理论和新技术，研制出多种实用化THz功能器件。本项目的主要成果包括：(1) 提出了THz波吸收的理论模型，研制出吸收率达到85%以上的窄带、多带和宽带太赫兹吸收材料，解决了传统电磁波吸收材料无法有效工作于THz频段的技术难题；(2)提出“人工电磁结构”与“电子功能材料”相结合构建可调谐太赫兹功能器件的思想，研制出开关速率达到0.1ms的太赫兹开关、调制速率达到10Mbps的太赫兹波调制器，带内透射达到80%的太赫兹带通滤波器，以及高效太赫兹功率衰减器；（3）基于高阻Si的深能级掺杂技术和石墨烯二维晶体材料，研制出宽带太赫兹波空间调制器，开关速率达到5MHz，空间调制面积达到3英寸，为提高太赫兹成像速率和分辨率奠定了基础；(4)提出极化约束实现太赫兹波导低损耗传输的新概念。基于“聚合物空芯波导”与“周期性金属光栅结构”的集成，研制出一种双面光栅聚合物空芯波导实现了单模的传输,大幅度降低太赫兹传输损耗到0.68dB/m，达到了实用化的要求。 这一研究成果既加深了对THz波谱特性和基本物理现象的理解，也解决了THz传输、控制、波谱识别和应用成像的多个关键科学问题。本项目成果的实施，可望实现载波300GHz以上高速无线通信，为太赫兹波无线通信、雷达探测、医疗诊断以及以及波谱成像等应用系统提供了重要的技术支撑。在Appl. Phys. Lett., Sci. Rep., Opt. Lett., Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等国际主流期刊上发表SCI 论文66 篇。申请国家发明专利22 项，已授权专利7 项，获得教育部自然科学一等奖1项。跟国内外综合比较，本项目的研究成果总体上处于国际先进水平，对推动太赫兹科学快速进入实际应用领域具有重要的科学意义。

（1）主要功能和应用领域 本成果面向环境与灾害监测预警需求，可在地形复杂、通信条件受限、运营维护困难的复杂环境下，建立监测预警信息传输系统，实现监测预警工作的持续、可靠运行，解决现有监测预警网络中的覆盖面受限、长期持续监测难度高、信息传输可靠性低等问题。 本成果可应用于自然灾害监测预警与应急处理、各种类型的环境监测等领域。 （2）特色及先进性 基于三大核心（新型组网架构、高效节能机制、可靠传输保障）机制，设计八项创新技术。提出了基于监测事件预测的节能机制和能量均衡消耗机制，设计了支持中继转发、双信道汇聚式接入的组网架构，研发了集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的滑坡泥石流监测预警可靠传输技术，提升了监测预警网络的稳定性和可靠性。 本成果申请国家发明专利10余项，除正在受理部分，目前已获得国家发明专利授权8项。 （3）技术指标 本成果已示范应用于龙门山地震带小流域滑坡泥石流灾害监测预警技术研究与示范系统。根据示范系统运行效果，本成果与灾害监测传统方式技术参数相比，可达到如下技术指标： ？ 丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； ？ 视频和图像传输实时性可提高约1/3； ？ 传感节点能耗10%-50%，监测系统有效工作时间延长20-30%； ？ 网络故障对监测预警影响极大降低，网络故障带来的数据时延趋向于0。 （4）解决问题与实施效果 当前问题 解决方案与效果 技术状态 监测点部署受限于区域通信条件 中继转发技术： 采用中继转发技术，可在无信号覆盖区域建设监测点，通过中继转发技术将监测数据转移到具备GPRS/3G/卫星信号的位置。 示范系统应用 监测点的信息传输存在数据丢失、甚至意外中断的风险 集自动重传、自适应传输、机会通信于一体的传输保障技术： （1）研发低开销、高能效自动重传技术，恢复丢失数据，较传统方式的丢失/出错数据恢复率提高约30%，现场通信质量越差，优势越明显； （2）研发视频与图像自适应传输方法，提高视频、图像传输效率与可靠性，在网络信号较差时，视频和图像传输实时性可提高约1/3； （3）设计机会通信技术，传输网络中断处监测节点的数据，在邻近节点可替代传输时，可实现网络中断带来的时延效应趋于0。 授权专利2件 示范系统应用 监测点持续工作能力受到能量供应的约束 基于监测事件预测和能量均衡消耗的节能机制： （1）研发基于监测事件预测的休眠机制，降低传感节点能耗10%-50%； （2）研发能量均衡消耗方法，监测设备有效工作时间延长24.3%。 授权专利5件 示范系统应用 监测预警系统存在故障或破坏的问题 双信道、汇聚式接入的组网架构： （1）设计双信道、汇聚式接入的组网架构，支持系统部分故障时的网络自愈能力，保障监测数据传输不中断； （2）所设计组网架构下的设备可互相自动查询工作状态，设备故障可由其邻居设备主动上报，同时保留的传统设备状态查询方式，提高及时发现失效设备的能力。 授权专利2件 示范系统应用