智能电力监护系统、电气自动化控制 高压输配新产品，配电自动化创新技术

铁路作为一种现代化交通运输工具，在世界范围内具有广阔的发展前景。目前铁路发展的整体趋势是高速和重载化，对重轨钢质量提出了更高的要求，不仅要求高洁净度，高强度、高韧性，而且必须具有良好的抗疲劳性能。重轨钢生产过程及使用过程中，非金属夹杂物是影响其质量最重要的原因之一，常引起探伤不合、易产生疲劳裂纹等，主要是由于其钢中非金属夹杂物控制存在以下三个难题：（1）夹杂物尺寸大且化学成分复杂；（2）冶炼工艺复杂，尤其在于脱氧及精炼等重要环节；（3）尖晶石类夹杂物突出，严重恶化钢轨性能。因此，合理控制重轨钢中的非金属夹杂物，对重轨钢产品质量的提生及铁路事业的进步具有重要意义。 （1）重轨钢冶炼脱氧及原辅料成分设计技术。重轨钢采用无铝脱氧工艺，但是在脱氧剂的使用方式及用量上缺乏理论指导，因此，重轨钢脱氧过程中必须对脱氧剂的使用方式及用量进行合理优化控制，本项目提出仅在转炉出钢时加入少量硅钙钡脱氧剂控氧，同时配合精炼扩散脱氧，能将钢中 T.O. 含量控制在 10 ppm以下，不仅有效节约了生产成本，而且促进了夹杂物的去除、有效降低了夹杂物的尺寸。在重轨钢冶炼原材料的控制方面，国内企业生产时更倾向于买价格低廉的铁合金等原材料，从而降低生产成本，但是对于铁合金及铁合金对重轨冶炼的影响研究几乎为空白。本项目提出了使用低铝铁合金，降低钢中的酸溶铝含量，抑制钢中高 Al 2 O 3 夹杂物的形成，从而提升夹杂物变形能力，有效防止因脆性夹杂物造成的疲劳缺陷。 （2）重轨钢中硫化物夹杂控制技术. 由于 MnS 有良好的变形能力，而且重轨钢轧制过程中变形量大，MnS 夹杂物可能延伸很长，可能成为夹杂物超标和引起超声波探伤不合的重要原因之一。此外，大尺寸长条状 MnS 可能成为裂纹的起点，在应力作用下首先在和钢基体的交界处形成裂纹源。本项目首先通过优化精炼造渣制度进一步去除钢中 S 含量，提出将钢中得 S 降低到 40ppm 以下。其次，通过对重轨钢连铸坯及钢轨硫化物的分布进行研究分析，从而对冷却制度进行优化，提出先若冷后强冷的原则，使激冷层优先析出的大量细小的 MnS，减小其他凝固区的 S 的压力，从而来控制重轨钢中硫化物。此外，还提出了使用 CSC（Comparison-Segmentation-Combination）方法，计算了 MnS 在不同温度下在不同温度范围内的准确的热力学生成曲线，并研究了热处理工艺升温速率、保温温度和保温时间等对 MnS 夹杂物的影响，促进已生成的长条状 MnS 向弥散的纺锤形转变，从而达到控制 MnS 形态的目的。 （3）重轨钢中尖晶石类夹杂控制技术 重轨钢采用无铝脱氧工艺，但是钢中发现MgO-Al 2 O 3 夹杂物，且部分尺寸较大，严重影响产品质量。本项目首先对重轨钢中尖晶石夹杂物的形成机理进行研究，得出重轨钢中危害较大的尖晶石类夹杂物来源于钢中复杂氧化物夹杂在降温冷却过程中的析出，从而提出使用低铝低镁合金，VD 前扒渣降低耐材侵蚀等减少夹杂物中 Al 2 O 3 和 MgO 含量，抑制尖晶石夹杂物的析出。此外，VD 前扒渣也有利于控制复杂氧化物夹杂中 CaO 含量的成分，对控制夹杂物的尺寸及提高产品质量有重要作用。

石油和天然气是重要的能源矿产和战略资源，与国民经济、社会发展和国家安全息息相关。在石油天然气的运输过程中，管道输送具有经济性、安全性和连续性等优点。管线钢主要用于加工制造油气管线，性能上要求高强度、高韧性、良好的焊接性能和良好的抗腐蚀性能。而非金属夹杂物是影响管线钢性能的主要因素之一，主要危害有：（1）会造成水口结瘤，影响生产顺行；（2）能够能够导致管线钢产生疲劳裂纹；（3）会影响管线钢的冲击韧性；（4）会降低管线钢的抗腐蚀性能，尤其是 A 类和 B 类夹杂物，会造成氢致裂纹的产生；（5）会恶化管线钢的焊接性能。因此，开发了管线钢中非金属夹杂物控制关键技术，为我国管线钢产品质量的提升做出了贡献。 （1）管线钢精准钙处理模型以及在线指导软件。钙处理是管线钢夹杂物的最主要方式，通过钙处理能够将 MnS 夹杂物改性为 CaS，将 Al 2 O 3 为主的夹杂物改性为钙铝酸盐，从而降低夹杂物对管线钢性能的危害。然而在大部分企业生产过程中，钙处理过程的钙线喂入量都缺乏一个标准，主要是依靠经验进行操作。由于各炉次的钢渣成分和温度等的差异，导致不同炉次间的钙处理效果波动很大，有些炉次钙处理后产品性能还发生恶化。本项目建立了管线钢精准钙处理模型，通过对管线钢不同钢液成分和温度条件下钙处理窗口进行的计算，确定了管线钢的不同成分条件下最优的喂钙线量。与国外同类型模型相比，考虑的工艺条件更完全，考虑的反应物和产物也更全面，因此也更接近生产实际，准确率更高。同时，以管线钢精准钙处理模型为基础开发出了钙处理在线指导软件，可实现管线钢生产过程中针对每一炉次的工况条件进行精准喂钙量的在线指导，并已实现了在管线钢生产中的在线应用，计算结果更直观。 （2）低钙含量处理控制管线钢 B 类夹杂物技术。传统的管线钢钙处理一般都是采用高钙处理路线来使夹杂物改性为高 CaO 含量的较高熔点钙铝酸盐，如图 2中窗口 B 所示。但是在高钙含量处理时容易在钙处理后生成大尺寸钙铝酸盐夹杂物，而且在钙处理后的过程中由于钢中 Ca 的挥发或者钢液二次氧化的消耗，钢中钙含量会有所降低，导致高熔点钙铝酸盐往液态钙铝酸盐转变，当尺寸较大时会在轧板中形成 B 类夹杂物，危害产品性能。因此，本项目从另一角度考虑，开发了低钙含量处理控制管线钢 B 类夹杂物技术，如图 2 中窗口 C 所示，即高 Al 2 O 3一侧的 50%液相点至 100%液相开始点所对应的 T.Ca 含量范围。在此情况下，夹杂物由部分液相和部分固相组成，这样既不会在浇铸过程发生水口结瘤，又不至于在轧制过程中形成 B 类夹杂，同时由于喂入的钙含量较低，整体上夹杂物尺寸要更小。此技术应用到企业的管线钢生产实践中，能够有效减小夹杂物尺寸和降低 B 类夹杂物评级。 （3）含 Ca 硅铁钙处理技术。在管线钢生产过程中会添加大量的合金，合金的纯净度会对钢液成分甚至钢中夹杂物产生重要影响，一般来说这种影响是有害的或者是无用的。本项目针对硅铁合金中含有一定量的 Ca，通过研究变废为宝，开发了含 Ca 硅铁钙处理技术，并应用于管线钢的生成，实现了用硅铁合金代替钙线来进行管线钢夹杂物的钙处理改性，降低生产成本。首先通过钙处理模型计算得到夹杂物改性所需的钙含量，然后在总的硅铁加入量不变的情况下根据硅铁合金中的 Ca 含量计算得到在出钢工序和钙处理工序的硅铁合金分配量，进而实现夹杂物的精准钙处理改性，如图 3 所示。此技术的优点包括：（1）总的硅铁合金加入量不变，不会增加额外成本；（2）减少甚至取消了钙线的喂入，降低了生产成本；（3）硅铁合金钙处理过程钙的收得率高，而且不会造成钢液的喷溅，因此不会恶化钢液的洁净度。

传统发酵食品加工过程中生成的胺(氨)类物质，如氨基甲酸乙酯（EC）、生物胺类等是影响发酵食品安全的重要因素。本成果在国内外率先进行了微生物干预减少发酵食品中 EC 及其前体的系统研发。主要技术内容包括： (1) 揭示了酱油发酵过程 EC 前体形成的微生物物质代谢机制； (2) 采用高通量筛选方法获得可在酱油发酵过程中显著减少 EC 前体积累的菌株； (3) 采用非基因工程手段在工业规模将酱油中 EC 含量降至低于 20 ppb，且对酱油主要理化指标和风味物质未产生影响。 本成果已获授权核心发明专利 11 项，形成了包括利用 EC 或其前体菌株的筛 选与选育、微生物干预控制酱油中氨(胺)类有害物的专利群，发表论文 29 篇。 本技术对于解决基于混菌发酵过程的传统发酵食品安全性的提升，具有普适性意 义和推广前景；对于引领生物技术在传统发酵食品中的应用、提升传统发酵食品生产企业的技术水平、实现传统发酵食品工业产业升级和可持续发展，具有重大 的科学意义和工业应用价值。 

1、项目简介： 本项目是江南大学孙秀兰教授主持的完成的，成功扭转了我国长期以来食品 企业规模化脱毒技术和设备不足的局面，获 2018 年度江苏省科技进步奖一等奖。 2、主要创新内容及技术突破： 构建了高效抑制产毒真菌生长并降解毒素的食品级发酵菌株：针对传统发酵 工艺，构建了基于自主知识产权的降解菌株稻壳固定化技术和生物酶定向脱毒技术，实现毒素形成的源头控制； 建立了毒素降解中间产物潜在毒性传感评价新体系：针对消减过程中毒素毒 性效应变化，构建基于毒性靶点基因、特异性生物蛋白、代谢标志物的细胞微流控和荧光传感技术，实现毒素降解过程中产物潜在毒性及联合毒性效应的高效评价；创制了毒素高效去除与降解一体化技术：针对单一化学降解对组分本身的破坏，构建高频超声、磁分离协同纳米催化降解一体化技术，实现降解过程中毒素产物有效控制。 系统集成工业化生产脱除设备及现场检测装置：集成产毒基因茎环探针、离 子液体介导及端面场效应增强材料，建成工业化“超声+臭氧”毒素稳定去除装置，形成主动干预调控技术策略，实现了产业化推广应用。 

本发明公开了一种适应急水流条件大叶藻种子增殖装置及方法，该装置包括装置主体(1)、地上部分(2)、隔板(3)、地下部分(4)，所述装置主体(1)为一根直径15cm硬质pvc管，长度30cm，管上端3cm处设置隔板(3)，将管分为地上部分(2)和地下部分(4)。本发明具有种子萌发率高、成本低廉、操作简单的特点，适合推广应用。

本发明公开了一种非对称ＰＷＭ控制的ＩＳＯＰ全桥直流变换器及其控制方法。变换器每个模块输入侧包括输入电容、逆变桥和变压器原边；输出侧包括变压器副边、全桥整流电路和ＬＣ滤波电路。输入直流电源正极串联一个输入电感后连到第一个模块输入侧逆变桥的第一桥臂中间点，负极连到最后一个模块输入电容负端。相邻两个模块的连接方式为，前一模块输入电容负端连到后一模块的逆变桥

通过超高真空分子束外延技术，在SrTiO3衬底上成功制备出宏观尺度的单原胞层（厚度小于1纳米）高温超导体FeSe与FeTe0.5Se0.5单晶薄膜，其超导转变温度大约在60 K左右，并通过原位扫描隧道显微镜和隧道谱技术对其中的超导配对机制进行了深入研究。 原位扫描隧道显微镜观测表明沉积的Fe原子处于薄膜上层的Te/Se原子间隙处。由于沉积密度极低，Fe原子以孤立吸附原子形式存在，且吸附位附近无近邻Fe原子团簇。系统的原位超高真空（~10-10 mbar）扫描隧道谱实验发现，对特定的吸附原子/单层FeSe（FeTe0.5Se0.5）耦合强度[数量占比约13% (15%)]，Fe吸附原子上可观测到尖锐的零能电导峰（图1）。该电导峰紧密分布在吸附原子附近，衰减长度~3 A，且远离吸附原子时不劈裂。变温实验表明，零能电导峰在远低于超导转变温度时即消失，可初步排除Kondo效应、常规杂质散射态等解释（图2A和图2B）。进一步的控制实验和分析显示，零能电导峰半高宽严格由温度和仪器展宽限制、在近邻双Fe原子情形不劈裂、服从马约拉纳标度方程，这些结果均与马约拉纳零能模的唯象学特征吻合（图2C-图2G）。对沉积于单层FeSe薄膜与FeTe0.5Se0.5薄膜上的Fe吸附原子，结果基本相同。相比于单层FeSe，统计结果表明单层FeTe0.5Se0.5上Fe吸附原子中观测到零能束缚态的几率更高且信号更强。波士顿学院汪自强教授和合作者曾在理论上提出，无外加磁场时，强自旋-轨道耦合s波超导体间隙磁杂质可产生量子反常磁通涡旋。理论上如果单层FeSe和FeTe0.5Se0.5由于空间反演对称破缺而具有较强的Rashba自旋-轨道耦合, Fe原子的磁矩局域破坏时间反演对称，可以使量子反常涡旋“承载”马约拉纳零能模。对单层FeSe和FeTe0.5Se0.5有些理论也预测存在拓扑非平庸相。在二维拓扑超导体中，马约拉纳零能模也会产生于Fe原子诱导的量子反常涡旋中的束缚态。因此，实验中观测到的零能电导峰可归因于Fe吸附原子引起的局域量子反常涡旋。更深入、具体的理解还有待于进一步的实验和理论探索。这一工作将探索马约拉纳零能模的超导材料从三维拓展到二维、从低温超导拓展到超过40 K超导转变温度的高温超导体系，同时无需外加磁场，观测到的零能束缚态原则上可操纵、“存活”温度明显提升。这些优势为未来实现可应用的拓扑量子比特提供了可能的方案。

  该项目是国家部委项目，现处于实验室研究阶段。      项目在高速铁路、无砟轨道、无缝线路和无缝道岔等方面的研究基础之上，结合京沪高速铁路对应工点，以长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架站无砟轨道无缝道岔为重点研究对象，就高速铁路桥上无砟轨道无缝线路设计理论、检算和评价方法、室内及现场试验、监测和检测技术等展开深入研究。针对高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路存在的问题，分以下四个方面内容进行研究： 1）高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路设计理论及综合试验研究。 2）高速铁路高架站无砟轨道无缝道岔设计理论及综合试验研究。 3）高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路检测、监测技术研究。 4）京沪高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路检算及评估方法的研究。    该项目技术创新点如下：   （1）建立较为完善的静、动力学分析模型，并采用静、动力结合的方式，研究满足高速铁路桥上无砟轨道无缝线路、无缝道岔需求的分析方法。   （2）创新性地提出桥上无缝线路、无缝道岔各种设计参数的取值依据及主要因素的影响规律。   （3）建立完善的高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架站无缝道岔的检算和评估体系。   （4）提出高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架站无砟轨道无缝道岔静、动态测试及长期监测的内容与方法。   （5）掌握高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路检算和评估方法，为京沪高速铁路列车的安全、舒适、平稳运行提供保障。 通过本项目的研究，形成一整套适用于我国高速铁路的桥上无砟轨道跨区间无缝线路技术体系。成果在应用于京沪高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路的同时，也为其它高速铁路无砟轨道无缝线路的设计、施工及养护维修、检测及监测等提供依据。项目总体研究成果达到国际先进水平，部分成果达到国际领先水平。 本项目所研究和解决的关键技术： （1）无缝线路、无缝道岔、无砟轨道结构与桥梁的静、动力相互作用机理及空间耦合理论模型的建立； （2）桥上无砟轨道无缝线路、无缝道岔力学特性的主要影响因素、影响规律及相关参数的研究； （3）高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架站无砟轨道无缝道岔的检算、评估指标和方法研究； （4）长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路静、动态试验及长期监测试验测试内容、测点布置及测试方法的研究。    应用范围： 部分成果可编入高速铁路长大桥梁及高架车站无砟轨道无缝线路施工及养护维修技术条件中，并可以推广应用到其它高速铁路建设中，具有显著的技术经济效益和推广价值。    预期效果：    1）确定合理的设计参数，建立完善的静、动力学分析模型，能有效指导高速铁路无缝线路、无缝道岔的设计；    2）制定的室内、现场静、动态试验方案，能有效地测定结构部件的设计参数、长大桥梁无砟轨道无缝线路、高架车站无缝道岔受力与变形规律；    3）桥上无砟轨道无缝线路技术先进、经济合理，达到国际先进水平，满足我国京沪高速铁路建设的需要；    4）提出符合高速铁路设计、运营要求的桥上无砟轨道无缝线路设计方法，使无缝线路具有良好动力性能，满足相应的技术指标；    5）提出的高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路检测和监测技术能够快速、高效地监控无缝线路状态，为列车的安全、平稳运行提供保障。 对京沪高速铁路长大桥梁、高架站无砟轨道无缝线路进行检算及评估，相关检算及评估方法可作为高速铁路优化无缝线路布置、道岔布置、无砟轨道结构、桥梁结构的依据。

本发明公开了一种基于RBF神经网络预测控制的双进双出球磨机控制系统及控制方法，控制系统包括基于RBF神经网络模型的预测控制器、控制量初始化模块以及被控对象，被控对象为双进双出球磨机模型，其输出连续被控量经离散化后生成的离散被控量和被控量当前设定值输入控制量初始化模块和预测控制器，控制量初始化模块输出控制量初始值输入给预测控制器，预测控制器输出离散控制向量经零阶保持器转换为连续控制量输出给双进双出球磨机模型。控制方法采用RBF神经网络正向模型和RBF神经网络逆向模型实现对被控对象的预测控制。本发明可以对系统进行提前控制和调节，适用于大滞后系统的控制，被控量响应快、超调量小，同时具有良好的鲁棒性。