一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 灾害现场视频等信息的全面获取与回传是应急救援所面临的重大需求，亟需解决在断电断网等极端情况下的感知与传输问题。多视点相机能对灾害现场态势全方面、多角度感知；应急融合通信能对现场多种通信资源融合利用，快速构建灾害现场与后方之间的信息通路；将两者结合，形成面向灾害现场的多视点视频采集、处理与传输方法及装置是解决上述救灾需求的关键核心。为了克服上述重大挑战，项目组研制了应急融合视频通信技术与装备。

该成果曾经获教育部科技进步奖一等奖、 国家自然科学二等奖。 该成果在“水稻胚乳细胞的增殖和充实规律及其机理、根系代谢活性与籽粒充实的关系及其机理、植株衰老-物质运转-籽粒充实的关系及其机理、亚种间杂交稻籽粒充实不良的成因及其生理机制”等研究方面填补了国内外研究的空白， 提出了按叶龄期控制土壤水分的旱育秧壮秧培育技术、实地实时因种施肥技术、控制低限土壤水势全生育期干湿交替灌溉技术和化学调控技术等关键技术，建立了促进水稻籽粒充实的理论与技术体系。

本成果通过系统计算、材料筛选等方式对氢能、生物质能和二氧化碳实现高效转化利用，同时可对污染物（CO、VOCs、COS、CS2等）化学链脱除，具体包括：制氢、储氢研究；生物质能源高效转化利用，包括生物质/污泥/塑料/固体废弃物的热解、气化、碳化等处理，得到高值化合成气、生物油或炭基材料等；CO2的高效转化利用，包括CO2吸附剂的设计制备，CO2的热化学裂解等；基于化学链的能源转化技术，具体包括化学链制氢、化学链甲烷转化、化学链甲醇转化、化学链丙烷脱氢、化学链高炉煤气脱除CO、化学链VOCs转化、化学链脱硫等；先进能源材料制备，可研究性能优异的气凝胶材料，实现能源的高效清洁低碳转化与利用。

成果与项目的背景及主要用途： 振动是一种常见的物理现象，如桥梁的振动、机床的振动，钟摆的摆动，飞机机翼的颤动，汽车运行时车体的振动等等。振动可以分为线性振动（包括自由振动、衰减振动、强迫振动）、非线性振动（包括自激振动、超谐共振、亚谐共 振）和随机振动等。 振动的存在会使机床的加工精度降低、精密仪器的灵敏度下降，还会引发噪音、污染环境，车辆振动影响舒适性和车辆寿命，这是不利的一面。利用振动的特征，设计制造机械设备，可以达到为人类服务的目的。例如利用振动可以设计制造振动抛光机、振动研磨机、振动输送机、地震仪、振动打桩机、混凝土振捣器、振动筛、振动磨、振动式压路机等机械设备。 技术原理与工艺流程简介： 设计利用新型振动传感器将测到的实际振动机械量转化为电信号，再通过信号放大输出，达到振动检测利用的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 解决了动车组转向架运动稳定性问题、普通客车转向架振动强度大的问题教育部科学技术进步二等奖。工程非线性动力学：基础理论与应用研究 应用前景分析及效益预测： 可以广泛的应用于车辆振动检测应用、用于设计制造具有舒适度高、轮轨力低、低噪声、低振动等特点的“和谐号”动车组。 应用实例： 1、北京型内燃机车 通过机车振动试验分析，模态分析(振型)和故障诊断，解决了机车振动问题,司机舒适度问题。 2、天津三峰 TJ6481A 客车 通过故障诊断，实验模态分析(振型)，减小了振动强度，增加了舒适感，通过优化计算解决了中门的强度问题。 3、静园(末代皇帝旧居)和段祺瑞旧居 通过动力学测试进行了历史风貌建筑的健康诊断及振动的模态分析。 4、渤海钻井平台 通过对渤海钻井平台的强度计算，解决了局部补强问题。 应用领域：机械设计与制造、工程建筑、历史风貌建筑维护等。 

动态极化（DNP）是一种基于电子-核的自旋极化转移技术，可以成百上千倍地增强核磁共振灵敏度，在磁共振波谱（MRS）与核磁共振成像（MRI）中具有广泛的应用前景。本项目自行设计和构建了可扩展脉冲动态核极化谱仪，基于该谱仪实现了灵敏度增强的核磁共振波谱与磁共振成像的功能，在低场下获得了增强的H、Na、P，C等核素的图像，能够促进低场杂核的NMR与成像的应用和发展 。 应用范围包括医学成像、材料合成、教学科研等领域，具有可观的经济效益。

在交通领域，特别是轨道交通领域，存在大量的电动机性质的负载。如大型交通枢纽中用于消防控制的的风机、水泵；轨道交通领域用于信号控制的转辙机等等。这些负载的正常运行直接关系着交通系统的安全可靠运行。然而由于种种原因，当前的交通领域电动机负载仍然使用着传统的分立元器件构成构成控制 与保护系统。其构成图如图1（a）所示。图1 电动机电控系统的构成a）分立器件构成的电控系统       b）CPS构成的电控系统 在采用传统的分立器件构成电控系统中（如图1 a所示），其主要电器元件构成为：熔断器（FU）＋断路器（QF）+接触器（KM）+热继电器（FR）。基本工作原理是：在正常情况下，由KM控制电路的通断，当过载或断相时，由FR控制KM切断电路，当短路故障出现时，由QF（FU）断开故障电路。 在分立元器件构成的系统中，由于采用不同考核标准的电器产品之间组合在一起使用时，保护特性、控制特性配合不协调；设计人员选择电器元器件可能匹配不当；成套厂购置不同生产厂家的元器件产品的质量不同和装配调整不当；用户现场整定不当；元器件生产厂家推广和技术服务不到位。因此要达到完善的选择性保护或是各种保护特性的协调配合的目标，难度很大。而一旦出现上述情况，通常会造成接触器的主触头烧毁、甚至造成飞弧，使故障扩大，影响邻近供电回路；断路器在系统出现短路故障时不能正常分断电路；保护装置不能起到保护电动机的功能，造成误动或拒动等。 近年来，由本项目负责人所参与的新型多功能集成化的控制与保护开关（CPS）已经在其他领域取得了大量的使用，并且取得了良好的效果。控制与保护开关结构图如图2所示。 由控制与保护开关电器（CPS）构成的电控系统如图1 b所示。 CPS具有多种分立器件的组合功能，且这些功能在产品内部具有协调配合的特性，因此，由CPS构成的电控系统与由分离器件构成的系统有以下不同： 具有控制与保护自配合的特性：CPS集控制与保护功能于一体,相当于断路器（熔断器）＋接触器＋热继电器＋辅助电器。很好的解决了分立元件不能或很难解决的元件之间的保护与控制特性匹配问题，使保护与控制特性配合更完善合理，只要根据负载功率或电流即可正确选择单一产品,代替以往的包括自电源进线至负载端的各种电器；大大减轻了设计人员的工作量。 具有较高的运行可靠性和系统的连续运行性能： CPS在分断短路电流后无需维护即可投入使用，即具有分断短路故障后的连续运行性能，CPS在进行了不小于1500次的AC-44操作性能后（相当于AC44电寿命）紧接着完成分断额定运行短路电流（Ics：O-CO-CO）试验后，仍具有不小于1500次的AC-44操作性能，这是由断路器等分立器件构成的系统所难以达到的，CPS的这一特性极大地提高了系统的运行可靠性和系统的连续运行性。 本项目拟研究： 研究交通领域的电动机负载的控制与保护的基本要求； 提出CPS应用与交通领域电动机控制与保护的特殊要求； 设计制作符合交通领域电动机控制与保护的CPS； 构建基于CPS的交通领域电动机的监控系统； 本项目前期研究成果丰富。拥有授权发明专利13个，累计发表文章13篇。随着国家战略的实施，未来将建设更多的高速铁路，也有更多的高铁站、地铁站等等。需要在交通领域安装更多的电动机。每一台电动机都需要一个控制与保护系统。如能用CPS来替代传统的分立元器件，将会产生显著的效果。具有很大的应用前景和社会效益。

该项目是针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。3D打印技术是世界制造技术领域的一次重大突破，是先进精密制造、计算机技术(软件开发)、精密驱动技术、数控技术、材料科学等多学科技术的系统集成。在可预见的未来其发展趋势必定是面向个性化、智能化的3D打印系统的不断涌现。按照3D打印制备的材料类别分析，目前聚合物及金属(合金)材料及其结构件的报道较多，而很少涉及到针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。但随着柔性电子领域的快速发展，也出现了可对电子材料进行高精密3D打印的技术。

本成果总体达到同类研究的国际领先水平，针对防治畜禽感染性疾病中兽药开展了 药学、药理学、毒理学及药效学、中兽药制剂等系统研究，创建了紫锥菊制剂生产工艺 的关键技术，建立了紫锥菊药材及制剂国家质量标准，研发出国内首个一类天然植物新 兽药，获得国家一类新兽药证书3个。创制了防治蓝耳病的颗粒和口服液、禽流感合剂 和口服液、鸡传染性喉气管炎口服液，明确了川明参多糖、白藜芦醇的免疫增强活性和 抗病毒机理，为抗病毒中兽药产品的创制和产业化提供了关键技术。明确了中药微囊作 用机制，创建了中药微囊防治奶牛乳房炎关键技术，创制了清解颗粒、止痢颗粒剂和治 疗家禽大肠杆菌病颗粒剂，获得1个国家四类新兽药证书。

本发明公开了一种混合光子晶体及其制备方法与应用，该混合光子晶体包括聚乙二醇双丙烯酸酯反蛋白石骨架及填充于该骨架孔隙中的甲基丙烯酸酯明胶和磁性纳米粒子；制法为采用二氧化硅胶体微球作为模板，加入预凝胶A反应、聚合后，去除二氧化硅胶体微球，制得聚乙二醇双丙烯酸酯反蛋白石骨架，随后将预凝胶B加入骨架中反应、聚合后，即可。该混合光子晶体作为载体应用于耐药细胞的检测。本发明的显著优点为该混合光子晶体稳定性强，具有优越的生物兼容性和磁性响应性；制法简单，可操作性强，成本低，环境友好；应用于耐药细胞的检测，其表面负载叶酸，能够特异、灵敏、简单、有效地抓捕到髓性白血病耐药细胞。

该项目是针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。3D打印技术是世界制造技术领域的一次重大突破，是先进精密制造、计算机技术(软件开发)、精密驱动技术、数控技术、材料科学等多学科技术的系统集成。在可预见的未来其发展趋势必定是面向个性化、智能化的3D打印系统的不断涌现。按照3D打印制备的材料类别分析，目前聚合物及金属(合金)材料及其结构件的报道较多，而很少涉及到针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。但随着柔性电子领域的快速发展，也出现了可对电子材料进行高精密3D打印的技术。应用范围 柔性电子是在有机/无机材料电子器件制作或其它柔性基板上制作的一种新兴电子技术，其独特的性能以及高效、低成本的制造工艺在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。如柔性电子可应用于显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴(Skin Patches)等。与传统IC技术一样，制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。项目阶段 团队经过两年的攻关，已经在电子浆料研发、精密压电超声刮刀、高分辨率工作台和Z轴压电驱动器、界面软件、系统集成与控制五大关键技术方面，取得了重要进展，获得系列阶段性的科研成果，完成了样机的初步研发和制作。知识产权 项目团队负责人长期从事压电、铁电、磁电功能材料与器件方面的研究，拥有30项中国和美国授权发明专利，发表SCI文章100余篇。2014、2015年被国际Elsevier评为最具世界影响力的中国学者之一。合作方式 技术转让、合作开发、技术入股。