江苏师范大学2022-2023年科研成果一览表

发布：时间：2023-07-28 点击次数：2253

江苏师范大学2022-2023年科研成果一览表
序号	成果名称	成果简介	类别
1	DP780高强钢焊接性能热模拟研究	成果主要研究了DP780高强度钢焊接性能，通过运用数值模拟的方法研究了焊接电流与焊接参数对应力与变形量的影响、运用RSM与QGA的优化方法对焊接参数进行优化、峰值温度与加热速率对DP780粗晶区微观组织及力学性能的影响、对粗晶区（CGHAZ）断裂机理分析。在DP780焊接残余应力与变形量研究结果表明：垂直于焊缝方向的残余应力关于焊缝对称分布，最大残余应力出现在焊缝部位，数值为900MPa，由于残余应力的作用，工件边缘变形量最大，约为0.85mm，提出了基于REM与QGA的参数优化新方法，使变形量得到有效降低。实际生产也验证了优化方法的有效性，结果显示最小变形量降低了1.37%。结合EDS分析与金相分析表明，碳化物的析出、上贝氏体含量增加以及晶粒粗大等因素为CGHAZ脆性断裂的主要原因。当峰值温度、加热速率和冷却速率分别为1100℃、60℃/min和1300℃/min时，冲击功最大值7.83J。运用RSM与QGA优化结果表明，CGHAZ的冲击功提高了0.7%，试验验证结果与计算结果的误差为1.99%。用Olympus金相分析系统分析粗晶区微观组织，结果表明：粗晶区微观组织主要由马氏体、回火马氏体、上贝氏体、原始奥氏体晶界以及铁素体构成，晶粒出现长大现象。力学性能方面，粗晶区出现韧性下降现象，延伸率与冲击吸收功严重下降，洛氏硬度提升。	机械制造
2	基于Gkriging-NSGA-Vague策略与多种优化方法的透明复杂多腔件注塑工艺优化	在成果中，以模具的结构、浇注系统、工艺参数为对象，以塑料产品质量、制造成本和成型效率是新产品开发的三个重要指标为研究目标，以Taguchi法确定试验方案，建立基于GA的改进的Kriging替代模型(Gkriging)，对注塑工艺参数(IMPP)优化设计。针对现有研究的不足，提出基于改进Kriging代理模型（Gkriging）、非支配排序遗传算法（NSGA-II）和vague集的模糊决策（Gkriging-NSGA-vague）策略处理多目标优化设计问题。运用GA遗传算法对传统Kriging代理模型进行了改进，并得出相关模型参数的最佳初始值。对于设计变量，选择注塑模结构尺寸参数和注塑工艺参数（以下统称为注塑参数）共同作为待优化的决策变量，将制品的最大体积收缩率、流道总体积和成型周期分别作为制品质量、生产成本和生产效率的评价指标，建立各目标与设计变量的Gkriging模型，利用NSGA-II获得质量多目标的pareto最优解，并通过vague集的透明复杂多腔件注塑工艺优化方法实现制品综合品质的多目标优化。	机械制造
3	汽车用不锈钢焊接接头组织与性能研究	汽车用不锈钢的焊接性能、使用性能影响零件的使用性能和寿命。焊接性能研究中，以热输入、退火保温时间对焊接对接头过热区组织和晶粒尺寸的影响，采用均匀化设计方法确定试验方案，结果表明焊接接头过热区的组织均主要为粗大的铁素体，随着热输入的增大，组织中出现网状铁素体和魏氏体; 退火后接头过热区的晶粒尺寸基本与退火前的相当。热输入对过热区晶粒尺寸具有非线性影响，且影响程度远大于退火保温时间的影响程度。使用性能研究中，冷热循环疲劳载荷与高温蠕变对 409L 的影响，建立了 409L 铁素体不锈钢热疲劳裂纹扩展与高温蠕变本构关系数学模型。针对DP780作为双相高强度钢在焊接过程中会产生脆硬的焊缝组织，影响焊接接头的力学性能。在选择焊接方式以及改变焊接条件时要尽量避免焊缝夹杂物密度过大或夹杂物集中，除此之外还可以采用不同的退火方法，控制退火的温度或冷却速度等来提高焊接接头的力学性能。	机械制造
4	煤炭气力输送技术	为解决煤炭开放式输送中煤粉污染的问题，将气力输送技术引入煤炭输送领域，采用封闭管道输送煤炭颗粒，从根本上避免了煤炭与大气直接接触。为了防止封闭管道内发生粉尘爆炸等事故，在输送前和输送中对煤炭颗粒进行喷淋和喷雾降尘处理，采用栓流输送方式，以降低颗粒速度、减少管壁摩擦生热。同时，为避免管道堵塞，在易出现煤泥堆积的管道内壁位置覆盖多尺度鳞片织构，并采用具有微观结构的超疏水表面对鳞片织构进行修饰。鳞片织构之间具有一定空隙，颗粒碰撞织构产生振动使煤泥自脱落；超疏水表面的微纳结构降低了煤泥与表面的接触面积，有效防止煤泥浸润表面使管壁自清洁。成果对推动煤炭全产业链的绿色转型，具有重要的实际应用意义和学术价值。此外，对泥浆、混凝土等物料的管道输送技术具有参考借鉴价值。	机械制造
5	新型超高亮度蓄光陶瓷	随着我国经济的快速发展以及世界能源危机，国家对节能材料的需求逐年急剧增长，因此研发新型的节能材料的需求越来越紧迫。本项目团队针对市场的需求，自主研发了一款新型的建筑材料——“通体发光”大尺寸超高亮度蓄光型陶瓷。在攻克高光效多色系长余辉蓄光陶瓷粉体材料、第二相引入即复相光效提升技术、大尺寸复相陶瓷坯体成型、干燥及烧结等系列关键技术的基础上，解决了产业化应用的技术与装备的难题，实现超高亮度蓄光型大尺寸荧光陶瓷的设计、制备、生产及应用示范，满足当前建筑节能的技术与市场需求。产品、性能指标 1、超高亮度与超长余辉时间在20 min蓄光的条件下，可实现720 min的持续发光：初始1 min强度，>4000 mcd/ m2；60 min，>400 mcd/ m2；720 min，>5 mcd/ m2(室外阳光直射20 min，日光灯30 min，紫外线5 min，室温25 °C测试)； 2、超长寿命与耐受性使用寿命跟建筑陶瓷同寿命，至少15年以上不老化，水中8年以上； 3、大尺寸：表面光滑、玉质、无缺陷，尺寸(100-300mm)长×宽(3-20mm)厚； 4、“多色系”发光：发光典型波长为520 nm绿光、470 nm天蓝光等。	绿色低碳能源
6	碳零排关键技术（零碳）：光解水产氢	氢气是一种理想的能源载体，能量密度高，而且氢气燃烧不会对环境造成污染；利用太阳能尤其是可见光光催化分解水制氢技术从长远角度看是达到碳达峰和碳中和目标的一条重要途径之一，也是制备绿色清洁能源的重要手段之一。曙红等有机染料廉价、环境友好且具有优异的可见光吸收性能，在均相光催化反应中有着广泛的应用，然而其均相性应用导致其在光催化反应中具有较低的稳定性（溶解和自降解）和容易失活等缺点，将其固载化是解决上述问题的有效途径之一。通过将曙红等高可见光利用率的染料固载在金属-有机框架（MOFs）结构中，构筑出基于曙红等染料的可见光吸收MOFs，该材料体现出更加高效的光解水制氢效率，是单独曙红作为催化剂效率的30倍以上。该技术首次实现了将曙红等便宜、低毒的有机染料与MOFs的有机结合，为制备具有可见光吸收的MOFs光催化材料提供了有效的方法，合成简单、价格低廉，且具有良好的循环利用性能。该技术处于国际领先水平，所产生的氢气可以用于实验室内相关的氢化反应、氢能源汽车等领域，具有鲜明的市场应用前景。	绿色低碳能源
7	PEM电解水制氢机	研发的高效廉价SPE膜电极，通过耦合非贵金属合金催化剂和低含量铂（Pt）、铱（Ir）催化剂，降低贵金属的担载量，具有催化性能高效、循环使用寿命长久等特点，大幅降低电解槽成本，可以广泛应用于风电制氢、工业电解水制氢、富氢水杯、富氢水机、吸氢机以及实验室供氢系统等领域。通过化学还原法制备低含量铂（Pt）、铱（Ir）膜电极的技术。在燃料电池、可再生能源制氢（风电、光电、水电、核电等）、实验室制氢机、医疗健康、氢农业领域吸氢机方面具有巨大的市场应用前景。	绿色低碳能源
8	贵金属纳米催化剂的结构设计与性能调控研究	提出了一种具有宽的电化学窗口和富含特性吸附物质的氯化胆碱基低共熔溶剂为介质，运用电化学方波电位法构筑形状和组成可控的高指数晶面贵金属（Pt、Pd、Au等）及其合金纳米晶体，系统研究基于低共熔溶剂介质高指数晶面纳米晶的形成机理，发展了一种普适的高指数晶面贵金属纳米晶体的制备方法。结合低共熔溶剂介质的特性与方波电位的周期性作用，通过调节晶体生长动力和热力学参数，实现了晶体表面结构包括原子排布、电子结构和化学组成的可控调节，运用电化学原位红外技术和密度泛函理论系统研究晶体的表面结构与催化性能的构效规律，研制出一种高效率的催化剂，应用于燃料电池、合成氨和二氧化碳还原等催化领域，具有重大的应用价值和研究意义。	新材料
9	金属氧化物表界面结构设计和光催化活性研究	太阳能有效转化为化学能是解决能源危机的有效途径之一；光催化可将光在有效催化剂的存在下实现太阳能的有效转化和利用。光催化存在的关键问题是催化剂的光转化效率偏低，表现在三个方面：1、催化剂表面反应速率低，2、光在催化剂光利用效率低，3、产生的光生载流子分离效率低。针对制约光催化的三个因素，我们提出采用先竞争配位后原位煅烧递进的策略，构筑具有高催化性能的表界面结构。以In2O3为例，利用调节剂与配体竞争配位铟离子，构成既有特定表面的In-MOFs前驱体，随后采用原位煅烧构筑具有特定的表面的杂原子掺杂C与In2O3界面。构成的C与In2O3界面，提供了载流子传输的通道，可提高流子的分离效率。同时形成特定形貌空心结构，可同时提高光利用效率和表面氧化还原反应速率，与商品化In2O3比，光催化转换频率比商品化In2O3提高3倍多。上述策略还可推广合成其它金属氧化物和碳界面。	新材料
10	基于材料基因组学的共价有机骨架材料储氢性能研究	本成果主要围绕新型共价有机骨架材料（COFs），按照“构建材料结构数据库—性能高通量计算筛选—建立强预测描述符”的思路对COFs的结构特点和储氢性能提升方案进行探索，主要包含以下成果： 1. 开发出了国际上第一个包含绝大多数已合成 COF结构的数据库，构建出了一个开放使用的、持续更新的CoRE-COF结构数据库平台（网址为https://github.com/core-cof/CoRE-COF-Database）。 2．基于材料基因组学思想，通过建立包含~130个遗传结构单元的COF基因库，提出“似反应连接组装算法”（quasi-reactive assembly algorithms, QReaxAA），来模仿COF材料的自然生长过程，进而构建了包含 ~470,000个计算机生成的COF材料的结构数据库（网址为https://figshare.com/s/c7e3b7610a71b9d64210），并从中挑选了4个新COF材料进行定向合成，证明了材料基因组学的“理论预测、实验验证”的构想。 3. 利用上述COF结构数据库平台，针对COF材料的储氢性能，开发出了简单、容易使用且具有强预测性的特征描述符，即从直观的COF次级结构单元（SBU）为切入点找到了影响COF储氢性能的关键因素，提出了SBU的复杂度可以作为预测COF存储H2性能的强预测指标，当孔径和孔隙率达到合适区间值，具有简单SBU的COF材料的储氢性能会更加优异。	新材料
11	基于RFID的轻量级物联网安全认证系统	针对不同种类RFID标签资源受限的特性，从研究轻量级RFID密码算法入手，以研究具有不同特性的轻量级RFID隐私保护关键技术为重点，以应用轻量级RFID隐私保护关键技术、多种特性的秘密共享技术和门限技术等安全多方计算理论构建适用于物联网不同应用场景的鲁棒高效轻量级RFID隐私保护方案为目标，有效抵抗各种恶意攻击和安全威胁，满足用户行为随时间和空间动态变化而引起的隐私保护需求的各异性；分析并验证设计的各隐私保护方案，同时探讨轻量级RFID隐私保护机制攻击模型的构建方法；综合所取得的研究成果开发了基于RFID的轻量级物联网安全认证系统。	数字经济
12	碳市场交易机制对制造类企业的成本影响及其应对策略研究	研究内容：1、依据资源价值流转的理念，将碳排放成本与传统成本相结合，从资源流角度对直接碳排放成本进行界定，利用碳交易收益对间接碳成本进行界定。2、从纵向价值流最优视角进行成本效益分析，以寻求碳减排的潜力点；设计碳排放成本实施预算管理和碳减排设备投资决策方法，并以此促进制造类企业实施螺旋式的碳排放成本管理与减排投资能力提升。科学发现点：1、针对机械制造类企业，确定哪些环节的减排投资有助于增加产品价值、提升碳交易收益以实现全价值链碳成本降低。2、发现碳市场对制造类企业产业链上游企业的影响大于对下游企业的影响，且影响结果表现为最终产品的成本波动。3、指出企业碳资产管理不足或将降低碳市场对其减排融资的支持效果。4、发现配额价格过高降低碳市场融资效率，企业应审慎进入碳价过高市场。科学价值：从纵向价值链视角出发，通过碳交易机制这一市场化减排工具，全面测度传统制造类企业碳排放与低碳管理、低碳投资带来的碳减排收益，拓宽了制造类企业碳成本核算的研究内涵，丰富了机械制造类企业低碳管理的理论体系。	数字经济
13	基于模式对称性的织物可穿戴衬底集成空腔天线	研究内容：（1）建立CMSIC天线的等效滤波器模型和等效电路模型，推导并揭示两条辐射开口所等效的磁偶极子之间的相位差随频率变化的规律，并利用二元阵列方向性函数推导波束方向角度θ关于频率的解析函数，从而揭示基于耦合模理论的波束方向调控机制。（2）建立可穿戴CMSIC天线的等效电路模型，推导天线阻抗在不同频率下的表达式，研究天线阻抗曲线偏移的变化规律，揭示可穿戴CMSIC天线S11曲线偏移的产生机制。（3）建立简单、自动化程度高、低成本且方便将天线集成在衣服布料上的可穿戴CMSIC天线的制备方法。科学发现点：（1）CMSIC天线的波束方向是其包含的两条等效磁偶极子的相位差的函数。磁偶极子相位差随频率变化，其变化规律是建立其完整模式耦合模型、揭示其波束方向调控机制的关键。（2）CMSIC天线的S11曲线发生偏移，才能实现固定频率下的波束方向调控。S11曲线的可控偏移是实现波束方向精准调控的基础，深入研究S11曲线偏移理论和产生机制，才能得到实现S11曲线可控偏移的有效方法。	集成电路及ICT
14	基于离轴积分腔输出光谱技术的水中及大气温室气体检测技术	离轴积分腔输出光谱技术（Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy，OA-ICOS）是一种高精密光谱检测技术，广泛应用于大气中痕量气体成分的检测和大气环境变化方面的研究。基于深海可燃冰资源探测的需求，本成果将该方法应用于海底多参量水中溶解气体成分检测装置的研究，主要工作和创新点有以下几点。（1）基于海水中气体检测实际需求情况，建立了一套高反镜内嵌式的非充分离轴积分腔光谱测量系统，并设计了温控箱用来改善系统对海底环境的适应能力。（2）将RF白噪声扰动引入激光器驱动电流来抑制ICOS系统中的腔模噪声，研究了注入RF噪声功率对腔模噪声的抑制效果和谱线吸收线型的影响。结果表明，注入RF噪声功率越高，腔模噪声越低，吸收光谱的线宽也随之增加，但不会影响吸收光谱的积分面积，而对应的2f信号随之减弱。研究发现，在较强吸收情况下，由于单程损耗较大，吸收光谱的积分面积和浓度之间呈曲线关系。对这种曲线关系进行了分析和算法修正。（3）建立了一套可以搭配水气分离系统使用的测试样机，实现了海水中甲烷和二氧化碳的同步测量。	集成电路及ICT
15	应用于肺癌早期筛查的复合传感新技术研究	本技术首先自主研发的双通道传感器（图1）；然后采用化学合成法制备高灵敏、高稳定性的复合光敏材料，构建复合传感芯片；最后协同双通道传感器开展肺癌临床呼气大样本的深度训练建模与双盲检测、指纹图谱构建、RGB数据智能分析等方面研究（图2）（图3），旨在探索肺癌呼气指纹图谱库及其智能数据与肺癌疾病的相关性，构建疾病预警分析技术体系。本技术已实现肺癌标志物、40例健康者临床呼气样本及5次肺癌模拟呼气的检测，可较好地实现对肺癌模拟样本与健康对照样本的区分识别（图4）。本研究联合徐州市中心医院共同开展，目前已完成科研单位（本校）的伦理审查，医院方的伦理审查正在进行中，预计四月底完成。	医药健康
16	甘薯绿原酸的产业化应用	绿原酸具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、降血脂等多种功能。绿原酸在临床上的应用很广，可以治疗多种疾病。绿原酸是中药提取物，具有天然无污染的特点，其临床应用目前还在研究中，应用前景很好。绿原酸安全性高，没有毒副作用。目前市场上的绿原酸大多是从金银花、杜仲等中草药中提取，来源有限，成本较高。本课题组通过前期研究发现，甘薯叶片中绿原酸含量较高，并且细胞和动物实验也初步验证了其药效。希望将甘薯绿原酸制成保健胶囊，投放市场。	医药健康
17	代谢综合征干预健康产品开发与产业化	代谢综合征(MS)，是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱，如糖尿病、脂肪肝、高尿酸血症(痛风)等。据统计全球MS患者近20亿，仅中国有近5亿人，MS是导致糖尿病、心脑血管等疾病的危害因素。MS症候群应该以预防干预为主，开发适合不同人群的健康干预产品构成MS健康干预重要环节。花青素、槲皮素等黄酮类化合物可以通过改善肠道菌群修复肠炎、改善肠粘膜屏障，可以抑制肠道Turicibacter和Helicobacter二个致病菌属的比例，同时可以提升保护Bifidobacterium菌属占比，体现了花青素具有较好的肠道菌群维护功能；当肠炎发生后，花青素还可以通过提高肠道上皮细胞的ZO-1与occludin二种主要连接蛋白含量来维护肠道粘膜的完整性，避免肠道有毒物质进入体内。通过对花青素脂质体包埋、纳米颗粒制备等技术可以提升生物利用。保健食品类：口服液、复合泡腾片或花青素（糖果）片，连续服用3个月左右，提升肠道主要益生菌>30%，增加胰岛素敏感性>22%。面膜眼贴类：脂质体纳米包埋后，可促进花青素皮肤吸收速度增加2-3倍，渗透率提升150%。	医药健康
18	高效复合农业微生物菌剂研发应用	自2010年以来，本团队在国家自然科学基金等各级项目的联合资助下，聚焦药用植物内生菌资源，综合利用微生物学、生态学、植物学、天然产物化学、分子与细胞生物学的相关技术方法，长期、系统地开展了药用植物内生菌资源挖掘、功能评价、创新应用与推广研究，取得了系列创新成果：建立了针对多种特殊生境药用植物内生放线菌、细菌的纯培养分离技术与方法，对药用植物银杏、麻疯树、牛蒡、江苏沿海滩涂主要盐生植物，灵芝、桦褐孔菌等大型真菌的内生放线菌资源进行系统分离，并保存了6000余株内生放线菌、细菌资源；开展放线菌的分类与系统学研究，先后发现、建立并生效发表了放线菌新属1个，新种14个，显著提高了我省在该领域的地位；开展植物内生放线菌与细菌资源的抗植物病原真菌活性、抑制肿瘤细胞活性筛选，发现400余株具有抗病原微生物活性、抑制肿瘤细胞活性的菌株，优化了部分菌株的发酵条件，发现了一系列新化合物（抗菌、抗肿瘤活性），并开展了活性化合物抑菌和抗肿瘤机制的研究，为相关医用、农用药物的创制提供了菌株和化合物资源；基于“habitat-adapted symbiotic（生境适应共生）”假说，开展内生放线菌与细菌对中华补血草、银杏、麻疯树等药用植物的生长及盐、干旱等环境胁迫下的促生作用机制的研究，发现一批显著促进植物生长与活性成分积累的功能菌株。在此基础上，研制了一系列高效复合农业微生物菌剂，并与相关企业广泛合作，资源共享，推动了植物内生菌资源的功能利用，并推广应用。本项目拟对其中作用最为显著的一个菌剂进行研制生产销售。本项目具有授权发明专利1件，并在2020年获得中国技术市场协会金桥奖一等奖；2017年获得教育部高等学校科学研究科技进步二等奖；2016年获得江苏省教育科学研究成果科技进步三等奖。本项目的实施可带动就业2000人，为农业微生物菌剂产业发展起到前所未有的助推作用。	医药健康
19	可有效逆转2型糖尿病恶化的原创方法和一种对应的原创药物	目前最常见的2型糖尿病（T2DM）约占所有确诊糖尿病患者的90%。主要病因是积累于肝、骨骼肌肉细胞、心机细胞和胰腺等中的饱和脂肪和反式脂肪及相应的脂肪酸会阻碍血液中胰岛素与细胞膜上相应受体的结合从而产生胰岛素抵抗，或者使胰岛素的产生和分泌不足，减弱胰岛素对血液中血糖水平的调节功能。目前除了生活方式（健康饮食、经常性的锻炼）的改变和手术减肥外，还没有别的方法可以彻底去除身体中的这些异位脂肪（EF），进而达到有效减缓和治愈T2DM。通过人体和小鼠实验发现一些双亲性的表面活性剂（药物）可有效去除身体中的EF，而不去除正常脂肪组织中的脂肪（如皮下脂肪等）。相比通过长时间的节食和坚持不懈地锻炼身体的方式来减少EF，此药物去除EF的方法更简便、彻底、更易于推广，效果更好。即通过服用去脂药物，不仅使得T2DM患者的症状得到很大的改善，而且对于患病时间短（≦5-year）的患者，有可能使他们摆脱对降糖类药物的依赖，达到康复的目的。本技术利用化学除油脂方法来解决T2DM问题具有原创性。	医药健康
20	抗糖尿病和肥胖的新型GLP-1/glucagon受体双重激动剂类药物	GLP-1是一种内源性降糖多肽，但是其减重作用较为有限。通过引入glucagon的活性，设计GLP-1/glucagon受体双重激动剂，是提高GLP-1类化合物减重作用的有效方式。本课题组从非洲爪蟾中发现了一个具有优异降糖作用的非天然的GLP-1受体激动剂xGLP-1。在针对xGLP-1的结构优化过程中，我们发现xGLP-1是一个优异的先导化合物，进而我们逐步将glucagon的结构引入进了xGLP-1，设计合成了一系列的GLP-1/glucagon受体双重激动剂，其中化合物xGLP/GCG-15具有非常优异的降糖和减重活性，优于现有的正在临床研发的药物。目前该项目已申请专利4项，授权1项，正在申请PCT专利1项。	医药健康
21	膀胱激光共聚焦显微内镜与智能成像诊疗系统	目前已经完成多型号光纤制备，完成样机预实验，图像水平与国外胃共聚焦图像相比，接近进口产品；在苏州大学建立了世界上第一个犬膀胱肿瘤原位模型，开展了大动物模拟人膀胱癌检测实验；同时也完成电磁兼容整改；正在申请二类医疗设备注册证。图1. 多型号光纤和样机 4K医用内窥镜智能成像诊疗系统已研发成功，实现超高清成像和快速的图像处理与智能诊疗，已申请专利。目前处于装机测试阶段。	医药健康
22	一种检测肺癌的双通道呼气分析系统	本发明提供了一种灵敏度、准确度及重复性好的可视化传感芯片及检测系统，传感检测器采用了灵敏度高的工业CCD摄像技术、采用透光性好的石英反应腔室、采用干扰小的LED冷光源，实现了肺癌标志物、健康者呼出气体及模拟的肺癌呼出气体检测。优异的传感器组件性能，结合敏感材料及传感器结构的优化，确保了检测效果。	医药健康
23	二维或三维渗流仪器的研发	公开一种破碎岩石渗流试验系统，包括轴压加载系统、油压系统、水压系统、渗流仪及测量系统。轴压加载系统实现渗流仪的轴向加载，可以由外接的压力机来实现；油压系统为供压系统，通过双作用油缸实现油压驱水，提高水的渗透压力；水压系统是利用水泵把水从水箱压入双作用缸；测量系统由压力表，流量计和无纸记录仪构成，实现数据的实时采集与记录，可以外接电脑。该系统能够实现破碎岩石在渗透过程中的连续渗透和数据采集，结构简单，可操作性强。	安全应急
24	煤炭颗粒脉冲气力输送系统	现有的煤炭输送方式，多以开放式输送方式为主，在卸车、堆垛、取料、输送等过程中煤炭直接与大气接触，不可避免的产生大量煤粉，对周边环境造成污染，严重时引发煤粉爆炸事故。为改变煤炭露天输送方式、提高煤炭运输系统的环保性、降低运输建设及配套设备的使用和维护成本，研究了一种清洁高效的煤炭全封闭输送方式，对实现煤炭资源的清洁、高效、安全利用都具有极其重要的意义。成果从气力输送管内精准增压、管内除尘以及管内防堵三个方向，提出了包括精准增压系统、管内除尘系统以及反冲击防堵系统在内的煤炭颗粒脉冲气力输送系统。在物料气力输送管道中布置多组压力测量装置、粉尘测量装置、增压防堵装置和喷雾装置，通过分析气力输送管道系统中的流场压力变化、粉尘变化，实时调控高压流量阀、负压流量阀及高压水流量阀的位置和开启时间，产生较为合理的管内喷雾效果，并进行增压或反向冲击，达到既满足管道局部或整体增压和除尘的需求，又可产生快速的反向冲击流场，有效防止增压过度而产生的物料破碎与能量损耗、降低喷雾过量而产生物料变质或堵塞管道的概率、减少管道堵塞事故的发生。为实际工作状态下长距离脉冲气力输送精准增压降尘技术提供设计参考。	安全应急
25	液压挖掘机液能回收和再利用智能控制节能装置	液压挖掘机的节能装置，能够实现在不改变原有液压系统的情况下进一步节能减排，实现了工程机械绿色低碳的目的，符合国家政策导向。近年来，在液压工程机械领域各国企业都投入了大量精力进行节能减排，特别是在挖掘机领域进行了大量的实验。但是就我国而言目前挖机节能装置的技术水平和节能效果仍与国外有较大差距。本项目以回收原系统中节流浪费的液压能为目标，提出了一种节能装置。包括液压系统、电气控制系统和智能测控软件。该装置可同时回收动臂下降时重力势能与回转制动时动能产生的液压能，并释放液压能驱动动臂上升。采用工业控制器和智能控制算法对液压节能装置控制。响应速度快、控制精度高，不影响挖机的稳定性与操作性。同时安装改造方便。可改装已出厂的挖机和在挖机生产过程中安装。拥有可转移转化专利成果多项。该节能装置性能指标为：（1）挖掘机液能回收再利用节能装置阀块，配以控制阀及蓄能器等元件，实现液压系统效率提高20%，发动机功率减小10%。（2）基于双模糊控制器的控制策略及二次对角再生神经网络控制策略，实现调控精度高于0.5%；通过该项目，项目组可以利用江苏省良好的工程机械产业基础；徐州经济开发区、铜山区和各县市工程机械生产企业产业集中和发展优势；推动我国我省我市工程机械产业的发展。	安全应急
26	液压支架试验台	液压支架的发展速度之快，使得液压支架试验台的设计制造滞后于液压支架的发展。近几年各大液压支架生产厂家加大了支架试验台的研发和投入力度，高精度、高自动化的液压支架试验台是现在煤炭机械行业中的研究重点之一。具有广阔的市场前景。液压支架试验台按中华人民共和国标准《GB25974.1 2010_矿用液压支架第1部分_通用技术条件》检测液压支架的密封性能、支护性能和强度。整个设备系统由加载台、乳化液泵站、乳化液增压系统、液压支架控制系统、油压泵站、加载台液压控制系统、电气控制台和计算机测控台、管路、缆线及联接元件组成。加载台200万元-900万元，测控系统80-160万元，利润15-25%。不同配置的液压支架试验台已实施20多套，分布在山东、山西、陕西、河南、贵州、河北、内蒙古等地。试验台由PLC自动控制加载框架移动梁的升降和插拔销插拔工作。参数设计后，试验台根据设定试验参数自动对被试支架进行加压、卸压、保压、压力采集和分析等动作；试验数据由工业控制计算机进行采集、显示、存储；试验结束存储结果后系统自动生成试验报告，并根据需要随时打印试验报表。	安全应急
27	二维或三维渗流仪器的研发	公开一种破碎岩石渗流试验系统，包括轴压加载系统、油压系统、水压系统、渗流仪及测量系统。轴压加载系统实现渗流仪的轴向加载，可以由外接的压力机来实现；油压系统为供压系统，通过双作用油缸实现油压驱水，提高水的渗透压力；水压系统是利用水泵把水从水箱压入双作用缸；测量系统由压力表，流量计和无纸记录仪构成，实现数据的实时采集与记录，可以外接电脑。该系统能够实现破碎岩石在渗透过程中的连续渗透和数据采集，结构简单，可操作性强。图1 破碎岩体试验系统本项目可以实现在三向应力加载的情况下，由水压0~10 MPa 测试破碎岩石的渗透特性。项目在完成正常测试过程中，考虑扰动特性等加载方式。另外，可以实现水沙流在破碎岩体和裂隙渗流中的特性。其结构简单、设计合理、易于制造的优点。	安全应急
28	便携式机器人校准系统	目前，中国机器人产业规模正在快速增长，已成为全球最大的机器人市场。机器人校准是一个集建模、测量、参数辨识、误差补偿实现于一体的过程，在机器人产业化的背景下有重要的理论和工程意义。但是，目前常见的校准系统，如激光跟踪仪都是针对于高精度工业机器人市场，具有成本高、体积大等缺点，无法满足日益增长的工程机器人、服务机器人市场的需要。我们旨在开发一套便携式、低成本的校准系统，以满足中、低精度（大于1mm）的机器人校准需要。本产品基于多目视觉定位原理，分为智能相机和便携式终端两部分，以以太网或WiFi作为通信协议。智能相机以FPGA为核心，实现硬件滤波、高精度时钟同步、高速率图像同步传输等功能；便携式终端以高性能异构处理器为核心，实现相机内外参估计、刚体位姿实时解算等功能。不同于传统的激光跟踪仪校准系统，本产品旨在满足多种应用场合的需要，便于携带和安装、软硬件可以灵活配置，追求性能和成本的平衡。	安全应急
29	微米级粉体粒度和浓度测量仪	颗粒广泛存在于自然界、人类食物和加工物中，本系统设计一种基于FPGA的颗粒测试系统，利用光源照射颗粒系，颗粒系的透射光和散射光中包含颗粒粒径和浓度的信息，将光信号转化为电信号，采用静态光散射以及消光原理，利用FPGA采集、处理和传输信号，最后得到颗粒参数，包括粒径分布、平均粒径和颗粒浓度。	安全应急
30	基于射流电沉积方法的再制造修复技术	重载滑动摩擦副是我国大型装备如矿山机械、压力机、机车的重要部件，因服役环境恶劣，磨损、损伤极为严重。研究在其摩擦磨损位置简便经济地制备减摩性修复、强化涂层的方法对于贵重损伤部件的再利用具有重要意义。本项目利用数控微粒射流电沉积方法在摩擦副磨损部位制备减摩性涂层，通过产生较好的表面减摩结构、成分，从而保证修复层性能达到或超过原有摩擦表面的质量要求，起到修复强化的作用。目前已授权发明专利3件，并已与多家公司签订了产学研合作项目。创新要点： 1.根据射流电沉积沉积层表面存在多孔结构的特点，通过将多孔结构演变进化为减摩性表面织构的控制方法，并用于摩擦副的修复强化，具有简单、高效、综合性能高的特点。 2.与数控技术结合形成数控修复系统，自动化加工，融入智能制造的体系当中，这与以手工、经验为主的传统修复相比提高了效率和质量。用于摩擦副表面的减磨耐磨涂层制备。	安全应急
31	基于可见光和红外光影像以及特征融合神经网络的遮挡人脸识别系统	应社会稳定和国民安全的需求，人脸识别系统被广泛应用于各类身份识别领域。而且伴随着人工智能理论和深度学习技术的蓬勃发展，人脸识别技术也得到了长足的进步，准确性和实时性不断提升，成为当今社会不可或缺的技术。但是由于新冠疫情等因素，传统人脸识别系统需要被识别的人脸无遮挡，在医院、火车站、机场等风险高、人员密集的场合就不再适用，甚至会导致潜在的风险。为了解决上述问题，进一步确保人民的生命安全和社会稳定，本项目主要研究和实现了基于可见光和红外线影像以及特征融合神经网络的人脸识别系统。十分适合在高传播风险场合实现个体身份识别，并且可以取代传统的人脸识别系统，提升单位时间内的识别效率，免除摘戴口罩所引入的风险。性能指标本系统既可以对未遮挡人脸进行识别，准确率在95%以上；还可以对遮挡的人脸进行识别，准确率在80%以上。适用范围、市场前景适用范围：适合在在医院、火车站、机场等风险高、人员密集的场合进行身份验证。	安全应急
32	一种组织内部矛盾冲突的检测与预警方法	一种组织内部矛盾冲突的检测与预警方法，通过对反映组织内部成员关系的数据进行规范化，以及求强连通图实现对组织矛盾的预警。本发明的一种组织矛盾的预警方法，利用图论中的邻接矩阵和数据规范化方法等，提出精准的预警方法，该方法简单实用，为组织矛盾的早发现，早干预提供了一种方法，有助于把矛盾消灭在萌芽状态，避免组织矛盾对员工造成不必要的伤害、避免对生产造成不必要的损失，同时为企事业人事决策提供参考依据。成本指标和隐式效益（1）本项目成本主要集中于数据采集过程中面向员工的激励性支出，以及数据处理过程中软件成本。（2）本发明的隐式效益主要体现在对矛盾冲突的早发现，早干预，避免了工作与决策过程中的潜在损失，有助于作出科学决策。适用范围、市场前景可用于厂矿企业，以及学校机关等事业单位。目前市面上还没有相关的产品。	安全应急
33	一种基于精油气相防腐的创新型天然防腐剂研发	真菌污染引起的食品腐败变质已成为全球关注的重大食品安全问题，造成巨大经济损失。此外，真菌在侵染食品过程中会产生有毒的二次代谢物真菌毒素，例如黄曲霉毒素，黄曲霉毒素被国际癌症研究机构(IARC)评定为 1 类致癌物，可诱发肝癌。目前市场主流的食品防腐剂仍以化学杀菌剂为主，但是存在易残留和耐药性的缺陷。我们利用植物精油可挥发特性，将其制备成固体挥发剂形式，采用气相防腐技术用于果蔬防腐。产品以植物精油为原料，源于天然，抑菌性强，安全绿色无污染；将其制备成固体挥发剂的形式，一方面能够保证缓释效果，另一方面也能克服液体精油在储存和运输上的不便。根据食品防腐剂市场调查评估数据，天然防腐剂的需求日益增加，已然成为防腐剂市场的主攻方向和食品科学研究的热点。相较于传统防腐剂需要喷灌、浸泡才能使用，我们的产品旋盖即可自然挥发，具有无接触、无残留、使用方便的优势，极适用于货架零售、箱式水果、家庭储粮等小规模存储空间中。在未来，我们扩大应用规模，将其运用到图书馆藏、仓库储藏中，前景非常可观。目前，拥有相关国家发明专利已授权1项，已受理2项。发明相关JCR一区SCI论文20余篇。	安全应急
34	甘薯渣综合利用关键技术及产品开发	本项目提供了碱法改性甘薯渣膳食纤维的提取方法，产率高，可用于从甘薯加工副产物甘薯渣中大量生产可溶性膳食纤维，解决了现有技术从薯渣提取的可溶性膳食纤维含量低的问题。与此同时，碱法改性甘薯渣膳食纤维具有更高的持水力、持油力、吸水膨胀力，理化性质得以优化；胶凝性能也更好；体外食品消化模型证明碱法改性甘薯渣膳食纤维可减慢淀粉消化和葡萄糖扩散速率，暗示了其预防糖代谢相关疾病的潜力。上述结果证实了碱法改性甘薯渣膳食纤维可开发为新型食品胶体添加剂，且可作为功能性食品来预防营养物质消化相关的疾病，具有非常广阔的应用前景。目前，本项目已受理国家发明专利2项。	安全应急
35	一种果蔬防霉保鲜专用微生物熏蒸制剂	该成果涉及一种利用功能微生物制成的固态熏蒸制剂，该熏蒸剂利用麦粒等天然基质固态发酵制备而成，在常温下产生的挥发性气体具有穿透力强、易扩散等优势，产生的气体成分天然、安全性高，有广谱抑菌性，并诱导植物抗病性，能够显著防控果蔬采后病原菌的发生和生长，具有防霉保鲜作用，可以替代植物精油、多菌灵等农药的使用，并已经获得国家发明专利授权。该固态熏蒸制剂产品防霉保鲜效果好、产品廉价、极易操作，便于推广，市场应用广阔，适合超市、商店、菜场等营销和果蔬食品加工相关企业使用；对于黄曲霉、果蔬灰葡萄孢、炭疽病菌、甘薯黑斑病菌等病原菌具有较强的防霉作用，适合番茄、樱桃、桃子、苹果、柑橘、甘薯等果蔬，以及花生、瓜子等坚果的贮藏防霉保鲜使用。该制剂可以根据使用要求有小包装、大包装等不同剂量型号。该技术的关键微生物菌种已经获得中国发明专利授权（发明专利号ZL201810082686.1）。	食品及农副产品加工
36	甘薯渣综合利用关键技术及产品开发	本项目提供了碱法改性甘薯渣膳食纤维的提取方法，产率高，可用于从甘薯加工副产物甘薯渣中大量生产可溶性膳食纤维，解决了现有技术从薯渣提取的可溶性膳食纤维含量低的问题。与此同时，碱法改性甘薯渣膳食纤维具有更高的持水力、持油力、吸水膨胀力，理化性质得以优化；胶凝性能也更好；体外食品消化模型证明碱法改性甘薯渣膳食纤维可减慢淀粉消化和葡萄糖扩散速率，暗示了其预防糖代谢相关疾病的潜力。证实了碱法改性甘薯渣膳食纤维可开发为新型食品胶体添加剂，且可作为功能性食品来预防营养物质消化相关的疾病，具有非常广阔的应用前景。	食品及农副产品加工
37	一种果蔬防霉保鲜专用微生物熏蒸制剂	该成果涉及一种利用功能微生物制成的固态熏蒸制剂，该熏蒸剂利用麦粒等天然基质固态发酵制备而成，在常温下产生的挥发性气体具有穿透力强、易扩散等优势，产生的气体成分天然、安全性高，有广谱抑菌性，并诱导植物抗病性，能够显著防控果蔬采后病原菌的发生和生长，具有防霉保鲜作用，可以替代植物精油、多菌灵等农药的使用。该固态熏蒸制剂产品防霉保鲜效果好、产品廉价、极易操作，便于推广，市场应用广阔，适合超市、商店、菜场等营销和果蔬食品加工相关企业使用；对于黄曲霉、果蔬灰葡萄孢、炭疽病菌、甘薯黑斑病菌等病原菌具有较强的防霉作用，适合番茄、樱桃、桃子、苹果、柑橘、甘薯等果蔬，以及花生、瓜子等坚果的贮藏防霉保鲜使用。该制剂可以根据使用要求有小包装、大包装等不同剂量型号。	食品及农副产品加工
38	高安全长寿命水系锌离子电池	研究团队开发了一种新型的水系锌离子电池，相比于传统的铅酸电池具有能量密度高、安全环保和成本低的优点。团队主要聚焦于锌离子电池电解液体系的开发，通过加入电解液添加剂有效解决了锌离子的枝晶问题，可以在软包电池中将锌离子电池的循环寿命提升3倍以上；同时开发出一种高容量的正极材料，在构筑锌离子电池上具有全知识产权。目前已经开发了常规软包电池和便携式干粉电池（图1和图2），并实现了小批量生产。	绿色低碳能源
39	高功率激光先进制造	半导体激光器是现代激光和光电子产业的基石，是国家亟待发展的高技术产业。近些年全球激光产业持续高速发展，中国已占据超1/4的份额。半导体激光器的直接应用市场占到激光器整个市场的50%。而我国在半导体产业上发展严重滞后，商业化半导体激光芯片几乎全部依赖出口。半导体激光器产业链：上游做芯片，中游做核心元器件封装和模块，下游做系统集成。商业化的芯片和核心元器件产品是当前国内相关产业发展的短板。打造半导体激光先进制造企业创新基地，成立以半导体激光器芯片、模块封装、半导体激光加工、熔覆、医疗/美容为核心产品，以及新型半导体泵浦紫外激光和光纤激光器为延伸产品的高科技企业。首次打造我国高功率半导体激光及其应用的完整产业链，拥有从芯片外延、器件公益、模块封装，到系统集成的完整产业研发和制造能力。项目由所在半导体激光器相关产品的研发、生产和销售方面有丰富经验的留美归国团队主持。团队核心技术成员都来自全球顶尖的半导体激光和相关产品的研究单位和公司。技术顾问包括中、美两院院士在内的多名国际著名专家。	新材料
40	红外硫系玻璃	本项目采用一种特别设计和优化的提纯技术和制备技术生产高质量的硫系玻璃。采用了新的玻璃纯化剂和改良的蒸馏技术；对于玻璃的制备，引入了在惰性环境中对玻璃进行搅拌促进其均匀化的技术。生产的硫系玻璃纯度高、光学均匀性好、红外透光性能优异、批次稳定性好。可加工成红外透镜用于热成像系统，在军用武器、民用夜视、工业检测等领域具有重要应用；还可拉制成红外光纤和刻写红外光栅等，用于红外光学领域。玻璃的性能指标包括：（1）透光范围：1～14 μm，可定制透光范围0.5～10 μm和2～20 μm的玻璃；(2) 最大口径：150 mm；(3) 最大厚度：100 mm； (4) 折射率温度系数：20-100×10-6/ oC，可订制更小值和负值； (5) 使用温度：< 200 oC；(6) 热膨胀系数：12-20×10-6/ oC；主要用于满足国防对红外传输材料的需求，也向国内外科研单位提供高纯硫系玻璃及器件用于基础科学研究。目前已产生经济效益约730万元，主要来源于采用硫系玻璃加工后获得的红外光学产品（如红外光栅坯料，红外光纤等），其附加值远高于单纯出售制备的硫系玻璃材料。在社会效益方面，所研制的硫系玻璃及器件被澳大利亚国立大学、中科院安徽光机所、苏州大学等单位用于非线性光学、大气传感、红外光栅等方面的研究，利于推动前沿科学研究，促进红外技术进步和发展。	新材料
41	透明陶瓷	透明陶瓷作为一种新型的光学材料，兼具单晶和玻璃两者的优势于一体，具有良好的热物理性能、机械强度和耐腐蚀性。通过合适的稀土离子掺杂，可实现不同的光功能特性。透明陶瓷制造工艺简单，成本低廉，具有高浓度掺杂和高光学质量的优势，可以大尺寸、大批量生产。在高功率固体激光、白光LED照明、核医学和高能物理探测、国防武器装备等领域均具有其他材料不可替代的应用优势，具有广阔的市场前景。球磨设备与装置、马弗炉、成型设备、烧结炉等生产设备及性能测试设备；陶瓷组成设计配方及工艺参数；资金400万元。	新材料
42	集装箱智能配载系统	集装箱人工配载局部最优是造成集装箱配载效率低下的关键问题。目前码头集装箱配载方式主要是人工配载，人的思维深度有限性决定了大规模集装箱人工配载难以达到全场配载最优。本学科借鉴马尔可夫决策的基本原理，突破传统配载算法约束繁多限制，创新地提出了码头集装箱马尔可夫块到块的快速配载全局最优智能算法解决方案（简称B2B算法），解决了集装箱人工配载局部最优问题，极大地提高了集装箱配载效率、码头作业效率和经济效率，提高港口综合服务水平，增强集装箱码头的核心竞争力，还解决“智慧码头”当前发展瓶颈问题，实现码头智能化作业的产业化升级。	数字经济

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