铁路勘测设计一体化、智能化是系统地研究和建立以数字化信息为基础，以计算机应用技术拉通勘测设计全过程为主要特征的新的生产作业模式。所以，该系统应将使用各种勘察手段所采集的铁路线路及其相关的地形、地理、地质、水文等资料加工成数字化信息，通过接口界面进行信息处理并传输到工程数据库中。先进的计算机网络必须覆盖各专业CAD终端，各专业在集成化设计环境中共享工程数据的信息，完成本专业设计，同时输出数字化和可视化的设计成果，供后序专业应用。设计完成后，全部CAD设计电子文件通过网络直接归档，从而实现铁路勘测设计一体化。随着各专业设计专家系统的建成与不断完善，再实现勘测设计智能化。在一体化新的作业模式下，勘测设计的全过程可以理解为对一般数字化信息流的采集、加工和扩充的过程。外业的勘测和勘探资料是这股数字化信息流的源头，各专业的设计工作是对信息流的加工和扩充。最终完成的数字化信息就是设计成果和归档资料。设计与管理所面向的不再是原来的书面资料和图纸，而是在工程数据库统一管理下，在网络的终端上有序受控流动的数字化信息流。所以，实现勘测设计一体化的过程就是从以非数字化为基础的现有作业模式向以数字化为基础的新的作业模式转化的过程。实现这一转化需要建立新的勘测设计流程，研究解决新模式带来的一系列技术层面和管理层面的关键问题。 1)勘测设计资料数字化是新的生产作业模式的基础，只有后道工序需用计算机处理的资料是数字化的资料，才能保证整个设计过程形成数字化的信息流。这就需要外业勘测时尽量利用各种测量仪器的数字化功能，使第一手资料即是数字化的形式，同时资料整理必须利用计算机来完成，才能获得满足内业设计要求的数字化勘测成果。为了实现外业数字化勘测，重点应研究以下问题：充分开发利用航测、全站仪及各种遥感设备的数字化功能；研究既有地图如何实现高精度、高清晰度扫描数字化处理；开发在勘测现场的铁路线路初步设计方案比选系统，改变外业队的作业方式，建立与数字化勘测相适应的装备水平、劳动组织、作业内容和管理制度。 2)建立工程数据库是新的生产作业模式的核心，新模式与原有模式的重大区别之一就是外业与内业之间、各专业这间需要共享的数据都要通过数据进行存取，所有的设计成果都由数据进行保存与管理。所以，如何开发一个符合铁路勘测设计行业特点、功能强大的工程数据库管理系统是本项目研究的一个重点。为此，需要研究与解决以下关键技术问题：做好标准化工作，制定铁路勘测设计一体化数据格式标准，规定每个专业的哪些数据需要进；如何处理非结构化数据；如何制定适应铁路勘测设计特点的数据结构。 3)建立铁路勘测设计集成化设计环境是新的生产作业模式的关键，新模式与原有模式的重大区别之一，就是全部内业设计均在集成化设计环境中进行。设计集成化环境是以计算机网络为平台，工程数据为核心，设计流程管理为主线，各专业设计软件与程序数据库接口为主要内容的计算机集成应用体系。为此，需要研究与解决以下关键技术头题：建设技术先进的计算机网络系统；研究出一种适应各种软件和各种数据需求的专业设计软件与工程数据库的接口方案；开发设计流程管理系统，保证整个设计在受控，有序的条件下进行。从而实现完全消除专业间书面资料的往来传动，每个设计人员在自己的计算机站点上就可完成设计和前后工各种间的信息交换。 4)建成计算机档案管理系统是新的生产作业模式的重要内容，新模式与原有模式的重大区别之一，就是全部电子设计文件采用光盘存储并由计算机管理。计算机档案管理可实现在网络环境下直接检索、查询、浏览和下载电子档案文件，并为电子设计文件重复利用提供了极大的方便。为此，需要研究与解决以下关键技术问题。正确处理管理型软件与管理方式之间的关系，就是说，所编的档案管理软件应满足行业的需要，适应各设计院在档案管理上存在种种差别的实际情况，而不是让各设计院改变档案管理方式来适应所编的软件；能浏览各种格式的电子文件，使软件具有良好的实用性。 5)采用人工智能技术是实现铁路勘测设计智能化的主要途径。传统CAD技术的特点是辅助设计人员进行计算与绘图，没有智能功能。总结国内外经验后，我们认为，以专家系统、智能CAD为主要内容的人工智能技术在铁路设计中的应用是实现铁路勘测设计智能化的主要途径。铁路选线是带全局性的非常错综复杂的设计问题，一直以人工以验为主进行设计，只能对有限的方案进行研究，设计周期长，推荐方案往往不是最优的。所以，必须要研究铁路新线设计智能CAD系统，以提高设计质量。采用综合地质勘探方法来解决特定的工程地质问题被证明是行这有效的。由于综合地质勘探模式有几十种，采用哪一种模式来解决某一个具体工程地质问题往往是很复杂的、模糊的。采用的模式不适合，就不能有效地解决问题，所以要研究铁路地质综合勘探方法专家决策支持系统，以显著提高地质工作质量

铁路电力系统主要为编组站、车站、检修工厂、机务段、车辆段、通讯、列车行车信号等动力和照明提供用电，它虽工作于电网的末端，属于电力、输、供三个环节中的供配电环节，但其对供电可靠性的要求却非常高。近年来铁路行车速度不断提高，直接与行车有关的新工艺、新设备无不要求电力供应稳定可靠。青藏铁路平均海拔超4000米，其环境达零下25度，使普通电器设备无法正常启动；其大气压力远远低于正常海拔值，使普通电器设备的耐绝缘、耐冲击、继电器触头及印制板的设计性能等均不能满足要求。同时，青藏铁路沿线恶劣的自然环境，给设备进行现场试验和维护带来诸多不便。因此，需要一体化的系统来综合解决这些问题。该系统包括如下几个方面的内容：1）适用于高原低温等恶劣环境的保护、测控装置的新硬件平台。2）适用于高原低温等恶劣环境的基于地理信息系统、管理信息、视频监控系统的铁路电力远动高度系统。3）适用于高原低温等恶劣环境的铁路电力综合自动化系统。4）适用于高原低温等恶劣环境的铁路电力线路自动化。5）适用于高原低温等恶劣环境的变（配）电所电气设备状态在线监测系统，包括一次设备的在线监测和二次设备的在线监测。

导热油在使用过程中，在高温条件下与空气接触极易氧化，产生酸性物质，腐蚀设备，严重影响导热油的安全运行，酸值是导热油品质的重要指标。本油品酸值测定仪结合 3D 打印技术和流程控制系统而设计，一部分是利用 3D 打印技术设计的 3D 模块（如图 1a 所示）和固定在其上的油水分离膜实现油样品和标准碱水的充分混合反应再分离；另一部分是利用连接在该 3D 模块上的 pH 电极和信号转换装置通过计算机上的流程控制系统实现油品酸值的自动一体化检测。 该油品酸值测定仪一方面利用油水分离膜解决了传统检测方法中油样品和标准碱水分离不充分而导致检测结果不精确的问题，将分析流路中油水混合、分离部分以及检测部分通过 3D 打印的方式实现检测流路的集成化和设备的微型化；另一方面通过流程控制系统与计算机联用，易于实现自动化、一体化快速检测。 利用该油品酸值测定仪检测油品酸值无需使用指示剂，方法简便，分析速度快，平均样品分析时间为 5-6 min，灵敏度高且样品检测重现性高，检测的范围广，检出限为 0.2 mg KOH/g（S/N=3）。本仪器将 3D 打印技术开创性地结合流动注射技术、离子选择性电极技术，实现微型化油品酸值检测仪器的设计开发，完全避免了有毒有害有机试剂的使用，绿色环保，准确度高，可以用于现场和在线检测导热油酸值分析。 

项目成果/简介:压电驻极体是具有强压电效应的柔性驻极体材料，因其表现出“类铁电性”和，也称为铁电驻极体，是一类新型的人工智能和新能源材料。它的压电性源于双极性空间电荷在聚合物基体上的取向排列，以及材料特殊的微孔结构。压电驻极体膜是具有强压电效应的新型柔性压电功能膜，与传统压电材料的压电效应起源有本质区别。 与压电陶瓷和传统的铁电聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比较，压电驻极体具有一些独特的性能：压电驻极体在提高压电活性的同时还拥有聚合物的高柔韧性、薄膜型（厚度可低至40µm）、超轻（体密度可低至330kg/m3）、低成本、低电容率、可大面积成形，以及低声阻抗（0.03MRayl）等特点。经过特殊工艺制备的压电驻极体薄膜的准静态压电系数d33高达1000pC/N，这一数值远远高于PVDF（约25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，压电驻极体组合了压电陶瓷和铁电聚合物薄膜各自的优点，在国防、医疗、航空航天、绿色能源（例如宽频带振动能量采集器、生物运动能量采集、海浪发电等）、控制、通讯（例如自供能微型无线传感网络）、智能结构、电声换能器、空气耦合超声换能器等领域有广阔的应用前景。应用范围:柔性薄膜传感器、结构健康监测、人体健康监测、无损检测、触觉传感器、电子肌肤、声呐、空气耦合超声波换能器、微能量采集器等多个领域。项目阶段:小规模生产效益分析:目前芬兰的Emfit公司是唯一能够大批量生产聚丙烯（PP）压电驻极体功能膜的生产商，采用的技术主要由两部分构成：微孔结构薄膜制备和电极化处理。在微孔 薄膜制备阶段，首先将聚丙烯树脂与无机矿物颗粒（例如CaCO3和TiO2）熔融共混，然后挤出成聚丙烯-矿物颗粒复合薄板，最后双向拉伸形成微孔结构的薄膜。在电极化处理阶段采用电晕极化方式。而我们拟采用的技术是：以低廉价格的商品聚丙烯包装材料为原材料，采用具有自主知识产权的多次压缩气体膨化工艺调控薄膜微结构和机电性能，获得高活性聚丙烯压电驻极体膜。利用该技术生产出功能薄膜的活性远高于芬兰商品膜，最高可达50倍。

成果描述：本实用新型公开了基于物联网的智能杀虫灯,其包括灯杆、杀虫灯、控制箱和与蓄电池电连接的太阳能电池板,太阳能电池板一侧端部通过连接杆固定安装在灯杆上,其中部放置于灯杆的顶端；太阳能电池板处于水平状态时,杀虫灯位于太阳能电池板的正投影下；灯杆上设置有与太阳能电池板中部接触,用于使太阳能电池板与水平面呈一夹角的动力装置；动力装置包括安装在灯杆上与蓄电池电连接的电动机,电动机的输出轴延伸至灯杆内部与一蜗杆连接；灯杆内壁上通过轴承安装有一转轴,转轴上固定安装有与太阳能电池板接触的凸轮和与蜗杆配合的涡轮；控制箱内设置有控制模块和与控制模块连接、并通过物联网与外部控制终端进行通信的通信模块。市场前景分析：本实用新型公开了基于物联网的智能杀虫灯,其包括灯杆、杀虫灯、控制箱和与蓄电池电连接的太阳能电池板,太阳能电池板一侧端部通过连接杆固定安装在灯杆上,其中部放置于灯杆的顶端；太阳能电池板处于水平状态时,杀虫灯位于太阳能电池板的正投影下；灯杆上设置有与太阳能电池板中部接触,用于使太阳能电池板与水平面呈一夹角的动力装置；动力装置包括安装在灯杆上与蓄电池电连接的电动机,电动机的输出轴延伸至灯杆内部与一蜗杆连接；灯杆内壁上通过轴承安装有一转轴,转轴上固定安装有与太阳能电池板接触的凸轮和与蜗杆配合的涡轮；控制箱内设置有控制模块和与控制模块连接、并通过物联网与外部控制终端进行通信的通信模块。与同类成果相比的优势分析：国内领先

物联网大棚远程监控系统，在大棚内设置多个采集点，每个采集点通过各种传感器 采集大棚内空气、土壤、光照等信息，借助无线方式发给大棚内的中继站，中继站之间 通过接力传输将信息传递给中控计算机，根据系统智能决策，实现大棚内各个受控设备 从而控制空气温湿度、土壤水肥情况和光照的自动控制。整个系统包括感知执行点子系 统、中继控制子系统和中控监视子系统，每个子系统有多个模块组成，模块间、子系统 间以不同的通信方式建立连接。该技术传感器6个：棚内温度、湿度、光照，棚外温度、 土壤温度、湿度、CO2浓度、土壤PH值，节点最大连接数：6个；传输距离3000m，功耗： 小于300W。2014年到2015年期间该技术在莱西市店埠镇蔬菜基地成功转化，目前该成果 已经在青岛市莱西店埠国家现代农业示范园进行了大面积的推广和应用，建设了2000068 平独栋现代物联网大棚，并实现了周边拱棚物联网改造160栋，建设了3000平的智能监 控中心和物联网大棚技术中心，本项目成果有力的提高了温室大棚的自动化程度，推动 了设施农业的发展，有效的节水、节肥、节能，保护了生态环境，有效的提高了农民朋 友的生活水平。

压电驻极体是具有强压电效应的柔性驻极体材料，因其表现出“类铁电性”和，也称为铁电驻极体，是一类新型的人工智能和新能源材料。它的压电性源于双极性空间电荷在聚合物基体上的取向排列，以及材料特殊的微孔结构。压电驻极体膜是具有强压电效应的新型柔性压电功能膜，与传统压电材料的压电效应起源有本质区别。 与压电陶瓷和传统的铁电聚合物（例如聚偏氟乙烯PVDF及其共聚物）相比较，压电驻极体具有一些独特的性能：压电驻极体在提高压电活性的同时还拥有聚合物的高柔韧性、薄膜型（厚度可低至40µm）、超轻（体密度可低至330kg/m3）、低成本、低电容率、可大面积成形，以及低声阻抗（0.03MRayl）等特点。经过特殊工艺制备的压电驻极体薄膜的准静态压电系数d33高达1000pC/N，这一数值远远高于PVDF（约25 pC/N）及其共聚物P(VDF/TrFE)。因此，压电驻极体组合了压电陶瓷和铁电聚合物薄膜各自的优点，在国防、医疗、航空航天、绿色能源（例如宽频带振动能量采集器、生物运动能量采集、海浪发电等）、控制、通讯（例如自供能微型无线传感网络）、智能结构、电声换能器、空气耦合超声换能器等领域有广阔的应用前景。

用导购机器人取代真人导购以实现更加人性化的操作，同时也可以提高工作效率。我们所实现的导购机器人要包含导购和跟随两个模式。前者为机器人引导购物者前往所需商品位置，待购物者取得商品后交与机器人，机器人将商品自动分类同时完成装袋；后者为购物者无明确的购物对象，机器人跟随购物者直到完成购物。最后引导购物者前往收银台并结账。电子显示屏上显示有自我介绍、导航导购、商品查询、品牌介绍等5项内容。显示屏的上方有一个摄像头和麦克风，顾客可以通过语音或用手指触摸选择服务项目。它会告诉顾客本店的商品种类和款式。

餐厅服务机器人能够应用到机器人餐厅环境，替代餐厅服务员为顾客提供人机交互、自主取菜及送菜等基本服务。餐厅服务机器人具备良好的自主移动性能，能够通过灵活的移动机构实现其在餐厅环境下任意方向的自由移动。全局视觉和双目立体视觉作为主要的机器人定位传感器系统，实现了餐厅服务机器人在餐厅环境下的移动导航、定位及避障功能，成功完成了服务机器人的自主取菜、送菜等任务。服务机器人应用前景巨大，可以应用到餐厅和其他服务行业，特别是中国即将进入老龄化时代，可以给老人提供相应的服务。

在橡胶行业，广泛使用硫磺来硫化橡胶，但简单硫磺的硫化性能较差，为了解决硫化的问题，不溶硫成为硫的替代品，但不溶硫制备复杂、也存在产品的稳定性等问题。为了解决硫磺的相容性及迁移性问题，提高硫化橡胶的综合性能，本项目将硫磺与小分子单体共聚，制备出结构可调的含硫聚合物。该含硫聚合物是一种很好的橡胶硫化剂。硫化的橡胶性能明显优于传统的硫磺，价格低于不溶硫，硫化时与橡胶的相容性很好。制备成本远小于不溶硫。具有广阔的应用前景。愿与橡胶添加剂或橡胶加工企业共用合作开发该类产品。现有含硫聚合物硫化剂小试及部分硫化工艺技术。主要原料： 硫磺、不饱和烃、引发剂、助剂主要设备：普通反应釜及相关的配套设备小试技术，可技术转移及合作中试开发联系人： 河北工业大学化工学院 王家喜 13389075337