中国博士后科技成果汇编

1、PAGE PAGE 258中国博士后后科技成成果汇编编（20006年年度第一一批）中国博士后后科学基基金会第第十七届届北京博博士后联联谊会二零零六年年九月二二十二日日汇编说明1本汇汇编是经经人事部部中国博博士后科科学基金金会、第第十七届届北京博博士后联联谊会共共同倡议议，并由由北京博博士后联联谊会科科技部主主编的资资料。本本汇编首首次对外外发布授授权方为为广西自自治区科科技厅、中中国-东东盟博览览会秘书书处，未未经授权权单位不不得随意意发布，不不得随意意流通。2本汇汇编中的的科技成成果描述述、发布布、合作作、交流流、转换换由博士士后本人人及合作作单位共共同负责责。3本汇汇编的有有效期为为200

2、06年99月220077年9月月。4通过过本汇编编达成的的科技合合作和交交流，务务必向中中国博士士后科学学基金会会、北京京博士后后联谊会会登记备备案。5中国国博士后后科学基基金会联联系方式式：传真：0110-88238877004；E_maiil: HYPERLINK mailto:jjijiinchhu20003n jiijincchu220033yaahooo.coom.ccn联系人：杨杨晓蓉老老师E_maiil: HYPERLINK mailto:zuokongtian; zuookt1633.coom zuookonngtiian;m联系人：左左孔天博博士工程、机械械姓名：林大大超单位

3、：清华华大学项目名称：爆炸地地震效应应及其结结构安全全性问题题项目简介：爆炸地震效效应所引引起的地地面运动动属于短短时非平平稳随机机过程。对对这类问问题，理理论上习习惯用功功率谱进进行描述述，因为为大多数数情况下下我们不不可能写写出它们们的时变变函数，而而只能给给出相关关函数。由由于数学学理论上上的复杂杂性，要要把它应应用到工工程实际际问题中中还有一一定的困困难。同同时，爆爆炸地震震波作用用的时间间长度极极其短暂暂，而且且频率成成分复杂杂，局部部高频响响应问题题形成了了结构效效应的基基本特点点。目前前，爆炸炸地震波波的结构构效应主主要针对对建筑物物和构筑筑物等大大型结构构展开，很很少涉及及到建

4、筑筑物内重重要设施施和设备备的破坏坏问题。已已经建立立和正在在建立的的许多结结构破坏坏判据对对结构效效应分析析具有重重要的指指导意义义，但是是应该注注意到爆爆炸地震震波所携携带的能能量较小小这一特特点，它它可能并并不会引引起建筑筑结构的的明显破破坏，反反而是影影响到建建筑结构构内的设设施和设设备破坏坏。对于于振动极极其敏感感的许多多电子设设备和精精密仪器器，已经经证明了了在较微微弱的振振动环境境条件下下即可导导致工作作失常或或者精密密结构的的破坏。与与大型结结构相比比，这些些设备和和设施的的破坏规规律有其其特殊性性。该项成果通通过现场场爆炸地地震波测测试、理理论分析析、数值值计算，系系统研究究

5、地震波波特征（幅幅值、频频率、作作用时间间）与爆爆源（装装药性质质、装药药状态与与位置、起起爆方式式）、传传播介质质（地质质、地形形条件）、传传播方向向（爆炸炸地震波波沿地层层表面和和地层深深处）的的相互关关系，提提出了爆爆炸地震震波的对对目标（特特别是电电子仪器器和设备备）的破破坏效应应。同时时，还针针对安装装和放置置建筑物物和构筑筑物内的的关键设设备和设设施的爆爆炸地震震响应、可可靠性和和安全性性提出了了研究，建建立了一一套适用用的安全全评价方方法和标标准。在地震波对对目标的的破坏过过程中，爆爆炸地震震波幅值值、频率率和震动动持续时时间都有有重要作作用。虽虽然在爆爆破设计计和施工工中已经经

6、注意到到爆炸地地震波频频率与地地形、药药量和装装药结构构相关性性等所引引起的安安全性问问题，但但是其作作用规律律还没有有在工程程实际中中得到考考虑。该该项目的的研究工工作在一一定程度度上解决决了这些些问题，为为工程爆爆破中地地震效应应的控制制提供了了理论依依据，并并建立一一套爆炸炸地震波波预测预预报方法法和程序序。应用前景：市场广广阔。姓名：赵挺挺生单位：清华华大学项目名称：基于结结构安全全的现浇浇混凝土土结构施施工技术术项目简介：研究混凝土土结构尤尤其高层层建筑混混凝土结结构施工工过程的的安全性性，对选选择合理理的施工工方案，避避免出现现工程事事故，保保证结构构在其整整个生命命周期内内安全可

7、可靠，具具有重要要意义。通过试验，研研究了早早龄期受受载混凝凝土的强强度时变变规律和和模板支支撑体系系的整体体刚度，并并以梁板板柱体系系混凝土土结构为为对象，对对一幢在在建的高高层建筑筑混凝土土结构房房屋施工工时变结结构体系系进行了了两个完完整的施施工循环环的现场场跟踪测测试，分分析研究究了施工工时变结结构体系系的受力力性能和和施工荷荷载在时时变结构构中的分分布规律律，获得得了一个个施工循循环内（从从浇筑混混凝土至至拆去其其底部支支撑系统统）楼板板所受荷荷载的时时程曲线线。根据据室内试试验和现现场实测测的结果果，结合合施工时时变结构构的受力力特点，针针对梁板板柱体系系混凝土土结构，建建立了施施

8、工时变变结构体体系分析析的弹性性支撑连连续梁模模型CBBSS（CConttinuuoussBeaamWiithSSpriingSuuppoortss），提提出了基基于弹性性支撑连连续梁模模型CBBSS的的高层建建筑混凝凝土结构构施工过过程受力力性能的的仿真分分析方法法。为建建筑结构构可靠度度设计统统一标准准GBB500068-20001关于于现浇混混凝土结结构在施施工过程程中的设设计验算算提供了了理论工工具。为了便于现现场复核核计算，保保证施工工过程中中结构的的安全性性，成果果在试验验、实测测和计算算机仿真真分析的的基础上上，还提提出了现现浇混凝凝土时变变结构体体系施工工过程受受力性能能的简化

9、化分析方方法和多多高层建建筑混凝凝土结构构施工过过程的安安全性检检验方法法，可供供有关工工程技术术人员参参考。应用前景：成果不不仅为基基于安全全的施工工方案的的选择提提供技术术支持，同同时为现现场施工工技术人人员进行行实时的的方案调调整与施施工结构构安全检检验提供供帮助。姓名：王克克忠单位：清华华大学项目名称：（两项项）一、水水电站地地下洞室室群支护护技术应应用研究究；二、地地下水工工建筑物物中钢筋筋防腐涂涂层的研研究项目简介：项目一：1）研究了了层状岩岩体内巨巨型地下下洞室群群围岩的的变形特特点、破破坏行为为与力学学作用机机理，提提出了层层状岩体体内开挖挖大型地地下洞室室可能存存在的工工程地

10、质质问题。2）利用三三维快速速拉格朗朗日法（FFLACC-3DD）研究究了施工工开挖过过程，系系统研究究了大跨跨度、高高边墙地地下洞室室群分期期开挖完完成后围围岩的应应力场、变变形场和和塑性破破坏区的的分布特特征和锚锚索在洞洞室开挖挖过程中中的作用用。3）研究了了超大型型地下洞洞室群支支护技术术及方法法，提出出了一系系列新的的支护技技术和新新材料，并并对传统统的支护护技术措措施进行行了改进进，研究究成果在在我国数数座大型型抽水蓄蓄能电站站中得到到应用。项目二：1）水工建建筑物中中钢筋锈锈蚀是造造成水工工钢筋混混凝土建建筑物破破坏的主主要原因因之一。钢钢筋的锈锈蚀引起起混凝土土开裂及及混凝土土建

11、筑物物的破坏坏，严重重的会导导致水库库失事、闸闸坝损坏坏。项目针对水水工建筑筑物中钢钢筋锈蚀蚀的防治治问题展展开研究究。2）通过大大量的化化学和物物理试验验研制出出防止钢钢筋锈蚀蚀的新材材料、并并在大量量的试验验及实际际工程中中总结出出一套新新的防腐腐材料的的使用技技术工艺艺。经专专家鉴定定，经济济上节约约、技术术上可行行具有广广泛应用用价值和和推广价价值。3）新材料料和混凝凝土之间间具有很很强的粘粘结力，并并且具有有抗老化化、防止止有害离离子侵入入的能力力，使水水工混凝凝土中钢钢筋不再再发生锈锈蚀，延延长了建建筑物的的使用寿寿命，保保证了水水工建筑筑中闸门门、闸墩墩、薄壳壳混凝土土坝水下下部

12、分等等的正常常运行。产产生了良良好的经经济和社社会效益益。研究究成果已已在山东东、河北北、浙江江的多个个水利工工程建筑筑物中应应用。获奖情况：研究成成果已获获：山东东省科技技技术进进步奖、山山东水利利厅科学学技术进进步奖。应用前景：在我国国能源短短缺、清清洁能源源需求量量日益增增加的状状况下，水水电站、蓄蓄能电站站等将会会越来越越多，以以上两个个研究项项目的成成果也具具有广泛泛的应用用和推广广价值。姓名：陈明明单位：同济济大学项目名称：桥梁运运行安全全管理系系统项目简介：桥梁与与其它建建筑物一一样，其其“寿命周周期”也经历历建造、使使用和老老化三个个阶段。从从对在役役桥梁结结构的使使用及管管理

13、角度度而言，要要求在役役结构在在整个设设计基准准期内均均保持安安全可靠靠。随着着在役桥桥梁的逐逐步老化化，对其其进行准准确的可可靠性评评估，从从而对在在役桥梁梁进行合合理投资资，进行行有效的的加固改改造，以以保证运运行安全全，显得得异常重重要。本本项目从从桥梁运运行安全全管理的的迫切需需要出发发，进行行两方面面的研究究：桥梁梁运行安安全管理理指南研研究：为为管理单单位提供供一套实实施日常常安全管管理的技技术手册册；桥梁梁运行安安全管理理系统研研究：桥桥梁运行行安全管管理系统统供安全全性评价价、耐久久性评价价、寿命命预测、抗抗风险分分析、综综合评价价、决策策支持等等模块，支支持桥梁梁全寿命命周期

14、的的运行安安全管理理，大大大降低桥桥梁运行行安全管管理的风风险。应用前景：适用于于交通网网路中桥桥梁数量量众多、结结构形式式各异的的大中型型城市，有有助于降降低市政政管理部部门的工工作强度度，提高高桥梁管管理效率率和质量量。目前前国内在在桥梁管管理系统统方面的的研究仍仍处于起起步阶段段，由于于专业、梯梯队等的的限制，现现有的桥桥梁管理理血统还还存在这这很大的的不足，本本项目取取得成功功将有望望在全国国范围内内推广，市市场前景景看好。单位：中国国科学院院项目名称：煤矿数数字化瓦瓦斯远程程监控系系统项目简介：瓦斯爆爆炸是矿矿难的一一大祸首首。20005年年温家宝宝总理主主持国务务院第881次常常务

15、会议议，制定定了加强强煤矿安安全生产产的七项项措施，七七项措施施之一就就是在全全国煤矿矿推广数数字化瓦瓦斯远程程监控系系统。项目已经完完成瓦斯斯远程监监控系统统的科研研攻关，该该技术已已经成功功应用于于电力、石石化、焦焦化、制制药、污污水处理理等工业业，目前前正向煤煤炭行业业推广。该系统主要要能实现现如下功功能：1、实时反反应：系系统采用用无主互互控方式式，确保保了“瓦斯超超限-断断电-报报警”这个反反应链条条的实时时性，而而目前的的煤矿监监控系统统的反应应时间为为2分钟钟。2、对矿工工的实时时跟踪监监测功能能：能对对煤矿入入井人员员进行实实时跟踪踪监测和和定位，随随时清楚楚掌握每每个人员员在

16、井下下的位置置及活动动轨迹。3、灾害预预测功能能：利用用历史数数据和实实时采集集的数据据，找出出瓦斯浓浓度变化化与瓦斯斯灾害的的关系，达达到瓦斯斯灾害预预测目的的。应用前景：1、产产业环境境极好目目前煤矿矿安全问问题从国国家到地地方到矿矿主自身身都高度度重视，并并且国家家在制度度上及财财政上都都有相应应的保证证措施。22、市场场容量庞庞大全国国有5440000个煤矿矿，若按按平均每每个矿需需求4.5套瓦瓦斯预防防监控系系统计算算，则全全国市场场总需求求为222万套，近近千亿人人民币。单位：中国国科学院院项目名称：井下传传感网络络技术型型煤矿无无线综合合监控系系统项目简介：本项目目中提出出的基于

17、于井下无无线传感感器网络络技术的的煤矿无无线安全全监控系系统是一一种新的的行之有有效的方方法，尤尤其是其其特有的的自组织织、数据据式多跳跳路由、低低成本等等特点，更更是解决决井下无无线通信信距离受受限这一一瓶颈难难题的先先进方案案。因而而对其相相关基础础理论和和关键技技术的研研究具有有非常重重要的科科学意义义和价值值。技术特点：（1）无无线多功功能节点点内嵌操操作系统统能够通通过定制制适应不不同应用用需求；（2）具具有网络络自组织织、基于于传感数数据的多多条路由由功能，解解决了井井下无线线通信距距离有限限这一瓶瓶颈难题题的先进进方案，此此外，通通过有线线与无线线方案结结合将有有助于传传感器网网

18、络适应应各类矿矿井要求求；（33）具有有即时定定位功能能，能够够快速准准确地实实现被困困人员的的定位，把把损失降降到最低低的限度度；（44）低成成本设计计是本技技术的着着眼点之之一。（55）支持持语音通通讯功能能的无线线多功能能便携式式传感器器可以协协助矿工工之间，矿矿工与基基站及监监控中心心之间进进行交互互式语音音通讯，为为向下传传达来自自地面的的控制指指令，和和向上汇汇报井下下的险情情提供了了便利的的通讯条条件；（66）多种种预警方方式。获奖情况：基于无无线传感感器网络络的井下下定位系系统、装装置和方方法的专专利；基基于传感感器网络络的井下下安全监监测系统统、装置置及方法法专利；基于无无线

19、传感感器网络络的井下下语音通通信系统统、装置置及方法法专利。应用前景：应用领领域包括括煤矿、矿矿井井下下等。单位：中国国科学院院项目名称：集气管管压力智智能协调调控制系系统项目简介：集气管管压力智智能协调调控制系系统（CCokeePippeInntellliggenttCoooperratiiveCConttrollSysstemm，简称称CPIICC），总总结国内内外相关关技术经经验，并并综合了了智能技技术，计计算机软软件技术术和先进进控制理理论而开开发的高高技术产产品。该该系统基基于西门门子硬软软件平台台，实现现了集气气管系统统多参数数集中检检测，并并结合专专家系统统、解耦耦和智能能决策，

20、协协调控制制集气管管翻板、初初冷器前前吸力以以及鼓风风机转速速，从而而有效稳稳定集气气管压力力，克服服外部扰扰动。系系统开放放灵活，可可靠性高高，且操操作简单单，易于于维护。技术特点：1综合合了计算算机技术术、人工工智能技技术和先先进控制制理论；2核心心算法采采用了多多层次结结构，极极大增强强了系统统的适应应性、可可靠性和和易维护护性，保保证系统统的长期期优化运运行；33采用了了基于模模型的协协调控制制策略，将将集气管管系统作作为一个个整体进进行调节节和优化化；4自自动调整整总管吸吸力设定定，自动动调整鼓鼓风机转转速以适适应炼焦焦生产的的改变，实实现集气气管系统统的全自自动控制制，无须须人工干

21、干预；55集气管管压力在在正常生生产工况况下控制制精度可可达到PPa；66全中文文系统，具具有控制制操作、趋趋势显示示、数据据存储、报报表打印印、故障障报警等等功能。姓名：赵勇勇单位：清华华大学项目名称：大型结结构健康康监测的的分布式式光纤传传感技术术项目简介：分布式光纤纤传感技技术的应应用前景景非常广广泛，早早在19988年年就成功功地在航航空航天天领域中中用于无无损检测测技术，最最近，应应用的焦焦点集中中在土木木工程领领域，目目的在于于开发可可在混凝凝土组件件和结构构中，例例如高大大建筑物物、桥梁梁、水坝坝、隧道道、高速速公路、机机场跑道道等，测测定其结结构的完完成性和和内部应应力应变变、

22、温度度等的情情况。同同时，还还可以用用于大型型油罐、气气罐壳体体的状态态监测，以以防止意意外事故故发生。在民用建筑筑领域，嵌嵌入式的的光纤传传感技术术应用可可分为三三个方面面：1.结构检检测和损损坏检测测；2.实验应应力分析析；3.系统和和服务设设施的管管理和控控制。工程结构健健康监测测：如工工程结构构中应力力、裂缝缝、温度度、压力力、变形形、腐蚀蚀及其相相关信息息等以及及在大型型民用设设施中构构造出复复杂的仿仿人体的的神经网网络结构构进行实实时在线线的监测测；建筑筑系统的的管理和和控制：光纤网网络即起起到传感感器的作作用，又又起到信信息传输输网络的的作用。在在对混凝凝土结构构监测、监监控的过

23、过程中，光光纤必须须与宿主主构建有有效地结结合起来来，并保保证不破破坏原构构建的整整体性和和结构性性能。埋埋入式光光纤传感感器在混混凝土中中的应用用，包括括了混凝凝土在养养护期的的热应变变及温度度监测、结结构内部部应变监监测和振振动测量量以及裂裂缝监测测等方面面。它提提供了对对混凝土土结构的的内部状状态的实实时、在在线的无无损监测测，有利利于结构构的安全全监测和和整体性性评价和和维护，也也有利于于对结构构设计进进行准确确的评价价以及结结构的重重新设计计和相似似设计。可以通过下下面的两两种方案案实现对对大型结结构健康康状态的的分布式式监测：基于布布里渊散散射的分分布式光光纤温度度与应变变监测技技

24、术；基基于光纤纤光栅的的准分布布式温度度和压力力监测技技术。应用前景：市场潜潜力巨大大。姓名：黄平平捷单位：浙江江大学项目名称：工业生生产过程程综合自自动化系系统项目简介：“工业生生产过程程综合自自动化系系统”是针对对流程工工业（啤啤酒、糖糖业）生生产而研研制开发发具有自自主知识识产权的的大型、全全过程全全自动计计算机综综合自动动化系统统，控制制范围涵涵盖流程程工业生生产的全全过程，整整套系统统的综合合自动化化水平已已达到甚甚至超过过国外同同类产品品的技术术水平。该该系统具具有如下下技术创创新点：（1）实现现了流程程工业生生产的全全过程、全全自动化化控制。该该成果集集现场总总线技术术、系统统集

25、成和和柔性扩扩展技术术、信息息自动化化技术于于一体，广广泛采用用容错分分析、全全自动联联锁、综综合管理理等先进进技术，全全面实现现了流程程工业生生产过程程全过程程全自动动控制。（2）先进进控制技技术、过过程优化化技术的的研究及及其在生生产过程程中的应应用。该该成果应应用先进进控制、过过程优化化及软测测量等测测控技术术，成功功地解决决了温度度精确控控制、防防溢锅等等传统技技术难题题，为提提高生产产效率，降降低能耗耗、稳定定产品质质量奠定定了基础础。（3）流程程工业生生产过程程的配方方模糊聚聚类研究究及其应应用。该该成果采采用独创创的基于于软测量量及数据据挖掘的的配方模模糊聚类类技术改改进了原原有

26、控制制方案，使使得流程程工业生生产过程程的自动动控制充充分考虑虑了品种种和配方方变化的的影响，有有效地提提高了控控制质量量。获奖情况：浙江省省科技进进步三等等奖。应用前景：在啤酒酒、糖业业、铝业业等流程程工业具具有广泛泛的应用用前景，社社会和经经济效益益显著。姓名：邓湘湘单位：清华华大学项目名称：两线制制、低功功耗智能能流量计计项目简介：该成果实用用于单相相流体测测量，如如：液体体（水）、气气体（蒸蒸汽）等等，是适适合于脉脉冲、频频率传感感器输出出的两线线制、低低功耗二二次流量量显示标标准工业业仪表。它它采用44200mA标标准输出出环路供供电，带带有压力力、温度度补偿，具具有累积积和瞬时时流

27、量等等显示功功能，具具有掉电电数据保保护存储储，时钟钟/日历历，人机机接口，按按键参数数设定和和计算机机通讯等等功能。该装置采用用低功耗耗PICC单片机机、低功功耗集成成电子元元器件和和低功耗耗LCDD液晶显显示器，因因此具有有功耗低低、精度度高、可可靠性好好等特点点。应用前景：市场前前景良好好。单位：中国国科学院院项目名称：音乐喷喷泉一线线通控制制器项目简介：现有的的喷泉控控制模式式都是将将控制卡卡放在控控制室，将将每路的的控制线线（其连连接的灯灯放在水水中）拉拉到喷泉泉水池中中，一般般用3000米以以上的防防水电缆缆（有用用两芯线线的，单单路控制制；也有有用9芯芯线的，取取一公共共端，可可

28、控制88路，但但成本价价比两芯芯更高），这这样在工工程中，用用线很多多，材料料和施工工成本占占的比例例就很大大，浪费费不少财财力，同同时其控控制也较较单一。为了符合国国家提倡倡的”节能降降耗,资资源优化化”的战略略方向,我们开开发出喷喷泉一线线通解决决方案。该该方案主主要是由由计算机机输出控控制信号号，通过过总线连连接到可可置于水水中或控控制柜中中的控制制器，控控制器处处理控制制信号后后输出到到灯或阀阀门的驱驱动信号号。此方案的优优点在于于可大量量降低控控制室到到喷头煤煤灯的电电缆数量量、相应应地降低低了工程程施工费费用和维维护费用用，控制制这一块块的成本本只相当当于传统统方式的的六分之之一，

29、而而且此方方案可反反电源置置于距灯灯或阀门门更近的的地方，这这样就减减少了电电源的导导线损耗耗，使供供电更加加稳定可可靠，并并达到节节能的目目的。单位：中国国科学院院项目名称：音乐喷喷泉用比比例阀项目简介：现有音音乐喷泉泉用于喷喷射水柱柱变化的的主要是是使用变变频器和和水泵组组成，这这种方式式电量消消耗很大大，因此此有必要要开发出出一种新新型节能能的替代代产品。我我们的比比例阀是是利用反反馈原理理构成的的，在阀阀体内部部输出流流量直接接和输入入电磁力力比较，如如有差别别，先导导放大器器立刻输输出压力力推动主主控调节节活塞、调调变输出出流量，直直到输出出量和输输入量相相等为止止。因此此只要合合理

30、选用用泵的参参数和连连接管道道口径，泵泵在运行行时泵压压力的变变化对比比例阀输输出的影影响可忽忽略不计计。技术特点：喷泉水水景工程程中如以以比例阀阀代替变变频器，变变频器的的连续控控制功能能，比例例阀都具具备，但但是比例例阀的快快速反应应能力却却令变频频器望尘尘莫及，故故使用比比例阀可可以演绎绎出更多多喷泉水水景新花花样。应用前景：在喷泉泉水景工工程中使使用比例例阀更为为经济：在额定定功率相相同的条条件下，比比例阀的的价格比比变频器器低100%。比比例阀调调压技术术允许采采用大泵泵代替变变频调速速方案中中的小泵泵。如采采用一台台大泵代代替十台台小泵，可可节省水水泵费用用总值的的70%，电缆缆费

31、用可可节约556%。采采用现场场总线控控制方式式，电缆缆费用可可节约880%。单位：中国国科学院院项目名称：焦炉智智能自适适应加热热系统项目简介：焦炉智智能自适适应加热热系统（CCokeeInttellligeentAAdapptivveHeeatiingSSysttem，简简称CIIAHSS），针针对国内内焦化企企业生产产特点，总总结国内内外自动动加热技技术经验验，并综综合了智智能技术术，计算算机软件件技术和和先进控控制理论论而开发发的高科科技软件件产品。该该系统投投入少，效效果佳，开开放灵活活，可靠靠性高，且且操作简简单，便便于维护护，能够够明显改改进炼焦焦操作，有有助于提提高和稳稳定焦碳

32、碳质量，减减少能耗耗，延长长焦炉寿寿命。技术特点：投运后后班直行行温度波波动在5以内，安安定系数数达到炼炼焦行业业协会规规定的特特级炉标标准；投投运后吨吨焦耗热热量可实实现降低低2-44%或者者达到炼炼焦行业业协会规规定的特特级炉标标准。姓名：王剑剑华，方方炜单位：中国国科学院院项目名称：机器视视觉用光光源及数数字电源源项目简介：机器视视觉系统统是指通通过机器器视觉产产品（即即图像摄摄取装置置）将被被摄取目目标转换换成图像像信号，传传送给专专用的图图像处理理系统；图像系系统对这这些信号号进行各各种运算算来抽取取目标的的各种特特征，和和控制现现场的生生产设备备等。机器视觉已已广泛应应用于半半导体

33、，电电子，以以及工业业自动化化生产等等领域，随随着中国国机器视视觉市场场的发展展，光源源、相机机、镜头头等配件件作为机机器视觉觉系统的的重要组组成部分分，基于于其不可可替代的的独特价价值在中中国市场场迅速发发展。应用前景：据相关关数据显显示，220022年我国国集成电电路市场场需求规规模为111355.5亿亿元人民民币，占占世界市市场规模模的9.76%。20002年年中国集集成电路路市场总总销量为为2833.2亿亿块，总总销售额额为11135.5亿元元，同比比增长226.22%。中中国正成成为世界界半导体体投资的的热点，也也将成为为机器视视觉产品品最主要要的潜在在市场。姓名：张瑞瑞杰单位：清华

34、华大学项目名称：铸造过过程的模模拟仿真真项目简介：近年来来，伴随随着计算算机的飞飞速发展展，铸造造工艺计计算机辅辅助设计计、铸件件凝固过过程的数数值模拟拟等多项项技术已已大量应应用于生生产实践践。清华大学机机械工程程系长期期从事铸铸造凝固固过程的的数值模模拟工作作，在计计算机硬硬件和软软件方面面都具备备了良好好的条件件。并且且自主开开发了“三维铸铸件充型型凝固过过程数值值模拟分分析系统统”，是用用高新技技术改造造传统铸铸造行业业的成功功范例，已已在国内内40余余个大中中型企业业推广应应用，目目前在国国内市场场占一半半以上份份额，技技术水平平在国内内处领先先地位，达达到国际际先进水水平。技技术特

35、点点是：11.与温温度场藕藕合的三三维充型型过程模模拟计算算；2.铸造合合金及造造型材料料开放式式热物性性数据库库；3.独创的的多热节节缩孔预预测法，专专门的球球墨铸铁铁缩孔预预测新方方法；44.丰富富的三维维彩色图图形显示示后处理理。获奖情况：“三维铸铸件充型型凝固过过程数值值模拟分分析系统统”软件包包得到国国家自然然科学基基金委员员会及教教育部的的资助，于于19993年通通过国家家教委组组织的鉴鉴定，同同年被批批准为国国家科委委“国家重重点科技技成果推推广计划划”项目，119944年列入入国家科科委8663/自自动化领领域商品品化软件件。研究究成果先先后于119966年及119988年获国

36、国家教育育部科技技进步二二等奖及及一等奖奖应用前景：优化工工艺设计计，确保保铸件质质量，缩缩短生产产试制周周期，争争取一次次试制成成功，可可以提高高市场竞竞争能力力，获得得显著经经济及社社会效益益。姓名：雷洪洪单位：清华华大学项目名称：连铸坯坯夹杂物物的控制制技术项目简介：非金属夹杂杂物在铸铸坯内的的数量、形形貌及分分布是影影响铸坯坯质量的的关键因因素，对对于夹杂杂物，无无论是转转炉的脱脱氧产物物、还是是大包渣渣和中间间包渣，以以及二次次氧化产产生的氧氧化物，都都应尽可可能地在在精炼过过程中脱脱除，但但在实际际生产条条件下，由由于中间间包和结结晶器设设计的不不合理，以以及连铸铸操作参参数的不不

37、匹配，使使得夹杂杂物无法法通过中中间包和和结晶器器这两个个反应器器去除，甚甚至还会会造成中中间包渣渣和结晶晶器渣的的卷入，这这将会严严重地影影响钢坯坯质量。尤尤其是结结晶器卷卷渣，如如果不能能得到有有效控制制，会引引发漏钢钢事故，严严重威胁胁着连铸铸生产的的安全。通过对中间间包挡渣渣墙、挡挡渣坝的的形状和和位置进进行优化化设计，增增大夹杂杂物在中中间包内内的停留留时间，保保证其能能充分碰碰撞、长长大而上上浮去除除，同时时亦能避避免中间间包保护护渣的卷卷入，减减小注入入结晶器器的钢水水温度的的波动幅幅度。通过改进结结晶器浸浸入式水水口设计计，对吹吹氩量、拉拉坯速度度、水口口浸入深深度、铸铸坯宽度

38、度和保护护渣粘度度等工艺艺参数之之间的匹匹配关系系进行优优化，形形成合理理的结晶晶器钢液液流场，减减小弯月月面的波波动，从从而保证证了夹杂杂物的上上浮去除除，避免免了卷渣渣的发生生。应用前景：本技术具有有简单、实实用、投投资小，见见效快等等特点，已已经成功功地应用用于宝山山钢铁公公司、攀攀枝花钢钢铁公司司、马鞍鞍山钢铁铁公司和和安阳钢钢铁公司司，取得得了显著著的经济济效益。单位：中国国科学院院项目名称：管件曲曲线焊缝缝的视觉觉测量与与纠偏项目简介：该成果果给出了了一种简简单的摄摄像机与与激光器器标定方方法。它它采用一一台摄像像机和一一只激光光器构成成测量系系统，激激光器发发出的光光束经平平凸柱

39、面面镜变成成光平面面，在焊焊件上形形成条纹纹。摄像像机采集集该条纹纹图像，结结合机器器人末端端位姿与与摄像机机参数，对对于条纹纹上的每每个特征征点可以以获得三三维空间间坐标。该成果提出出了一种种混合视视觉伺服服控制，在在内环采采用笛卡卡儿空间间的位置置控制，外外环分为为位置控控制和图图像控制制，沿焊焊缝方向向的移动动采用笛笛卡儿空空间的位位置视觉觉控制，焊焊缝跟踪踪中的纠纠偏采用用图像空空间的视视觉控制制。技术特点：(1)能够自自动识别别和实时时跟踪焊焊缝，不不需要预预先示教教。(22)由上上位计算算机将机机器人系系统、视视觉系统统集成为为一体，较较好地解解决了机机器人焊焊缝识别别、测量量与跟

40、踪踪的协调调问题。(3)视视觉系统统对光照照的变化化不敏感感，适应应能力强强，能够够满足工工业应用用环境的的需要。(4)系系统工作作安全可可靠，实实时性好好，焊接接过程中中机器人人运动平平稳。(5)该该视觉控控制系统统不需要要机器人人的当前前位姿，可可应用于于所有能能够接受受基于末末端相对对运动的的机器人人，实现现视觉测测量与跟跟踪。应用前景：本成果果可以应应用于管管道焊接接、锅炉炉制造等等非直线线焊缝的的自动焊焊接领域域，能够够大大提提高工作作效率，并并保证了了较高的的焊接精精度。单位：中国国科学院院项目名称：智能化化桥式吊吊车项目简介：随着国国民经济济的发展展，各类类吊车，如如车间的的桥式

41、吊吊车、码码头的桥桥式吊车车以及建建筑工地地的塔式式吊车等等，发挥挥的作用用也越来来越大。然然而，桥桥式吊车车系统存存在不确确定性：运输重重物质量量难以精精确获得得（并且且经常变变化）；运输重重物体积积影响吊吊绳的理理论长度度；运行行环境差差。为了了提高吊吊车在运运输过程程中的防防摆与在在目标位位置的定定位性能能，日本本和欧洲洲的几家家大公司司已经开开始了这这方面的的研究和和开发工工作，很很多学者者也投入入到这个个领域的的研究工工作中。我我国吊车车数量很很多，但但基本上上都是人人工操作作，不仅仅危险，而而且效率率低，因因此开发发具有自自动化操操作功能能的吊车车控制系系统很有有必要。技术特点：本

42、系统统采用智智能控制制方法实实现一维维、二维维桥式吊吊车的定定位和防防摆控制制。控制制方案可可直接应应用于实实际桥式式吊车，还还可经过过简单变变动用于于其它吊吊车系统统。控制制系统基基于微机机，界面面友好，操操作方便便，并可可以显示示运输过过程的变变化曲线线。应用前景：将本控控制系统统应用于于实际桥桥式吊车车可以大大大提高高运输效效率，减减小运输输过程中中的危险险性，尤尤其适于于港口码码头、货货运装卸卸场所以以及装配配车间等等的重型型物品的的运输；还可作作为高等等院校验验证控制制算法和和教学的的实验对对象。姓名：赵景景山单位：清华华大学项目名称：竖向平平移式空空间多连连杆独立立悬架系系统项目简

43、介：竖向平平移式空空间多连连杆独立立悬架系系统可以以使汽车车的平顺顺性、操操纵稳定定性和乘乘坐舒适适性获得得显著的的提高。由由于该悬悬架系统统既能够够在车轮轮跳动时时保持车车轮定位位参数（主主销内倾倾角、主主销后倾倾角、车车轮外倾倾角、轮轮距和轴轴距等）始始终不变变，又克克服了轮轮胎传递递的复合合载荷完完全由主主销承担担的缺点点。因此此，它在在具有烛烛式悬架架和麦弗弗逊悬架架的综合合优点的的同时又又克服了了传统独独立悬架架系统无无法保证证轮距和和轴间距距不变的的缺点。相相对于传传统的独独立悬架架系统来来说，竖竖向平移移式空间间多连杆杆独立悬悬架机构构还可以以根据汽汽车对不不同路面面通过性性要求

44、的的不同具具有高度度可调、同同等尺寸寸情况下下可调范范围大，允允许的车车轮跳动动高度也也大的优优点。该悬架机构构适用于于对乘坐坐舒适性性要求较较高的乘乘用车，尤尤其是高高级轿车车。它既既可以用用在前悬悬架，又又可以用用在后悬悬架。该该悬架机机构还可可以用做做飞机的的起落架架。获奖情况：本项目目已申请请专利两两项应用前景：竖向平平移式空空间多连连杆独立立悬架系系统的制制造成本本与传统统的独立立悬架系系统的成成本大致致相当，但但要低于于空间五五连杆悬悬架系统统的成本本。该系系统适合合于任意意形式的的乘用车车，而对对于高档档轿车，该该系统是是不得不不选用的的理想悬悬架！该该悬架机机构还可可以用做做飞

45、机的的起落架架。因此此，该悬悬架系统统具有广广阔的世世界市场场和丰厚厚的利润润。单位：中国国科学院院项目名称：移动机机械手项目简介：移动机机械手系系统是由由机械手手固定在在移动平平台上构构成的，同同时具有有移动功功能和操操作功能能。机械械手用来来实现一一些动作作如抓取取、操作作等，通通过平台台的移动动来扩大大机械手手的工作作空间，使使机械手手能以更更合适的的姿态执执行任务务。技术特点：我们开开发的系系统包括括一个33自由度度的全方方位移动动平台、一一个5自自由度的的机械手手、安装装在机械械手上端端的摄像像机、安安装在移移动平台台下部的的红外传传感器、安安装在移移动平台台中部的的超声传传感器、及

46、及控制系系统等。借借助运动动控制算算法、视视觉定位位算法、协协调路径径规划与与控制算算法，可可以使移移动机械械手能在在更短的的时间内内，以更更优的位位姿，完完成更大大范围内内的操作作任务。应用前景：移动机机械手非非常适合合于代替替人工作作在各种种危险场场合，如如排除炸炸药、垃垃圾处理理、野外外探险和和太空作作业等，适适合于处处理各种种复杂的的工业问问题如大大型船壳壳体的焊焊接制造造等，适适合于扩扩展与人人交互合合作的服服务范围围，如操操作电梯梯、开门门、搬运运物体等等，具有有广泛的的应用前前景。姓名：李贵贵涛单位：清华华大学项目名称：虚拟力力轴材料料试验机机项目简介：国际上首次次提出的的虚拟力

47、力轴材料料试验技技术，属属创新性性机理，同同一台试试验机可可实现拉拉、压、弯弯、扭、剪剪切、疲疲劳、组组合加载载以及多多维空间间加载。特特别适用用各类高高技术新新材料及及结构件件的力学学性测试试，为充充分各种种高新技技术的威威力提供供了前所所未有的的实现平平台。材料试验技技术及设设备概述述：传统统试验机机包括上上横梁、上上夹具座座、上下下夹具座座、立柱柱导轨、驱驱动器，它它们的运运动方式式是试件件在夹具具的夹持持下沿着着固定的的轨道运运动。其其缺陷有有：结构构复杂、重重量大、价价格高、受受力与热热变形不不均匀；加载方方式有限限；软、硬硬件的通通用性差差；传动动链的误误差依次次相加，系系统刚度度

48、与精度度低；材材料适应应性差。为克服现有有的试验验设备及及技术的的不足，作作者设计计出了虚虚拟力轴轴材料实实验系统统，其实实质是现现代机器器人技术术与试验验技术结结合的产产物。它它采用了了可实施施控制的的伸缩轴轴或滑动动轴，取取代了传传统的固固定导轨轨系统；采用平平台及框框架结构构取代了了传统的的机身、立立柱等笨笨重构件件。其优优点有：刚度重重量比大大，精度度高：材材料适应应性广；能有效效地配合合前沿的的材料性性能设计计技术；灵活、多多变、可可模块化化设计，可可进行拉拉、压、弯弯、扭、剪剪切、疲疲劳、组组合加载载以及多多维空间间加载；高技术术附加值值及高性性能价格格比：“硬件”极为简简单，“软

49、件”颇为复复杂，是是典型的的高端科科技产品品，制造造成本低低，有很很高的投投入产出出比；动动态响应应性能佳佳；通过过软件升升级，可可不断改改进及增增强设备备能力；通过网网络控制制，可实实现远程程实验；可制成成微、小小型及便便携式实实验系统统；机械械结构简简单，零零部件通通用化、标标准化程程度高。获奖情况：该技术为我我国试验验设备研研究和制制造单位位提供了了难得的的一次机机会，拥拥有完全全的自主主知识产产权，已已完成国国家发明明专利的的申请，并并获申请请号：国国际专利利的申请请也在进进行之中中。应用前景：试验机每年年的国际际市场为为2000多亿美美元，国国内为110多亿亿美元，为为少数几几家跨国

50、国公司所所垄断，本本专利技技术为民民族产业业提供了了一个跻跻身国际际领先地地位的机机会，为为国际首首创，拥拥有完全全自主产产权。能能够代替替目前大大部分的的试验机机产品。能能够出口口，市场场巨大。单位：中国国科学院院项目名称：多传感感器仿生生机器鱼鱼系统项目简介：仿生机机器鱼参参照鱼类类游动的的推进机机理研制制而成，在在水下环环境监控控、环境境检测、水水下救捞捞、水下下设备的的检测与与维修、军军事侦察察与攻击击等方面面具有重重要的应应用前景景。在国家8663计划划的资助助下，开开展了装装备多种种传感器器的仿生生机器鱼鱼的研制制工作。通通过对多多种传感感器的信信息处理理，提高高机器鱼鱼的智能能性

51、，且且能完成成一定作作业任务务。技术特点：1多传感感器仿生生机器鱼鱼系统有有一对胸胸鳍，由由内部机机构带动动可实现现转动和和拍动运运动，也也就是每每个胸鳍鳍有两个个自由度度；2仿生机机器鱼尾尾部结构构包括两两个共轭轭凸轮以以及两个个相互铰铰接的滑滑块摇杆杆机构，其其中两个个摇杆形形成鱼尾尾部的关关节和尾尾鳍，两两个滑块块由两个个凸轮带带动，可可实现复复杂运动动规律输输出，能能拟合鱼鱼体波动动曲线。3机器鱼鱼上装有有压力、温温度、红红外、视视觉以及及小型固固态PHH值传感感器，提提高了信信息获取取的能力力。应用前景：多传感感器仿生生机器鱼鱼系统可可以应用用于：11、水环环境污染染检测；2、环环境

52、监控控；3、科科普；44、研究究机构进进行相关关研究的的研究平平台。作为一种新新型的水水环境污污染检测测设备，可可以克服服传统方方法只能能定点检检测的不不足，借借助机器器鱼的游游动，迅迅速获取取全水域域的数据据，可以以自身存存储或者者通过无无线方式式回传给给地面监监控中心心做进一一步处理理，具有有良好的的市场前前景。姓名：关立立文单位：清华华大学项目名称：并联机机床数字字化快速速开发平平台项目简介：并联机床数数字化快快速开发发平台是是具有良良好开放放性、可可视化的的友好的的并联机机床虚拟拟样机开开发的支支撑环境境，集成成了并联联机床从从概念设设计、运运动学分分析与设设计、整整机结构构设计、动动

53、力学分分析与设设计、精精度分析析与设计计、作业业过程仿仿真等模模块。该该支撑环环境是利利用ViisuaalC+6.0，对对UG118.00进行二二次开发发，实现现了并联联机床虚虚拟样机机开发从从设计需需求输入入、运动动分配规规划、构构型设计计、运动动学尺度度综合与与分析、三三维实体体建模、并并联机床床整机结结构设计计、结构构尺度设设计、动动力学分分析、精精度综合合与分析析、作业业过程仿仿真和工工件成型型仿真等等过程，此此外，该该支撑环环境还提提供了并并联机床床数据库库及其管管理系统统、并联联机构数数据库及及其管理理系统、零零件数据据库及其其管理系系统、组组件数据据库及其其管理系系统、结结构组件

54、件数据库库及其管管理系统统等以及及项目管管理数据据库及其其管理系系统。该支撑环境境注重实实用性和和人机交交互功能能，在概概念设计计模块中中集成了了可以实实现并联联机床创创新设计计的综合合概念设设计方法法以及并并联机构构型数综综合辅助助工具，在在设计者者的参与与下可以以在并联联机床、并并联机构构和组件件三个层层次上实实现并联联机床的的创新设设计。应用前景：市场前前景良好好。姓名：赵勇勇单位：清华华大学项目名称：产品尺尺寸、形形貌、加加工质量量的光纤纤传感器器检测技技术项目简介：利用光纤传传感器系系统可以以实现对对精密产产品零件件的加工工质量、形形状、尺尺寸、位位置等进进行定位位或检测测。传感感器

55、的结结构体积积小、可可置于零零件内部部进行内内部参数数的检测测。应用前景：良好。姓名：赵勇勇单位：清华华大学项目名称：光纤传传感器及及其工业业中的应应用项目简介：包括：1.光纤位位移传感感器：检检测分辨辨率0.5mmm；探头头尺寸小小，适合合于加工工现场、计计量室中中对产品品尺寸、形形状等的的非接触触测量。2.光纤温度传感器：检测精度0.5C；探头尺寸小，电绝缘，抗电磁干扰，适合电力系统等应用场合。3.光纤盐度传感器：检测分辨率0.02，可用于试验室及海上对液体盐度进行检测。获奖情况：已申请请4项专专利。应用前景：良好。姓名：王明明泉单位：清华华大学项目名称：便携式式X射线线管道锈锈蚀数字字成

56、像检检测系统统项目简介：管道传传输被广广泛应用用于石油油、化工工、建筑筑等领域域，因而而管道锈锈蚀、堵堵塞检测测方法和和技术的的研究一一直受到到世界各各国的普普遍重视视。本项项目研制制的便携携式X射射线水管管锈蚀数数字成像像系统由由射线内内视仪、图图像采集集器和便便携式笔笔记本电电脑以及及图像处处理软件件组成。其其中射线线内视仪仪采用发发明专利利技术设设计，由由平板式式射线转转换屏、慢慢扫描CCCD相相机及光光学系统统组成。该该内视仪仪适用的的射线能能量范围围为：220keeV115MeeV，这这是目前前市场上上的射线线数字成成像系统统所不能能比拟的的。计算算机图像像处理软软件包括括图像采采集

57、、自自动处理理和手动动处理以以及远程程控制等等几大模模块。内内视仪将将X射线线将其所所接收道道德被检检测水管管的锈蚀蚀图像转转换为可可见光，通通过微光光CCDD将可见见光图像像转换为为数字信信号，在在笔记本本电脑的的远程（大大于200米）控控制下，由由图像采采集器获获取射线线数字图图像并通通过网络络传输至至笔记本本电脑进进行处理理显示、存存盘等工工作，当当检测人人员认为为检测结结果有效效后，移移动内视视仪进行行下一位位置的检检测。一一次成像像面积为为10001000。所研制系统统的性能能指标为为：（11）可检检测水管管直径小小于1000毫米米；（22）透度度灵敏度度：优于于1.66%；（33）

58、空间间分辨率率：大于于3线对对/毫米米；（44）获取取一幅图图像的时时间小于于6秒；（5）图图像可存存盘和利利用网络络传输、打打印；（66）可放放置与间间隔大于于等于1110毫毫米的两两管道之之间；（77）操作作者可在在20米米以外操操作；（88）适用用射线的的能量范范围：220keeV115MeeV；（99）系统统总重量量：小于于9.77。获奖情况：获山西西省科技技进步二二等奖，其其中关键键技术“射线成成像内视视仪”获国家家发明专专利。应用前景：所研制制的系统统已被日日本日立立公司应应用于管管道锈蚀蚀检测和和上海超超群无损损检测有有限责任任公司的的骨密度度检测仪仪。采用用数字成成像检测测比以

59、往往的胶片片成像检检测速度度快，对对于一个个大型化化工企业业来讲，可可以缩短短每次大大修期的的管道检检测的时时间，提提前恢复复生产。正正所谓时时间就是是金钱，就就是效益益它可以以节约大大量的胶胶片、药药液，这这可以减减少企业业的损耗耗，间接接增加其其经济效效益。由由于管道道应用范范围的多多样性和和广泛性性，我国国管道检检测设备备的市场场潜力巨巨大，如如果我们们能占有有该市场场的5%，其经经济效益益也是十十分可观观的。该该射线数数字成像像系统由由于其适适应的射射线能量量范围大大，且为为模块化化结构，所所以可以以全部或或部分推推广应用用于铸件件内部缺缺陷、焊焊缝内部部缺陷检检测等工工业探伤伤领域。

60、美美国、英英国、丹丹麦等国国的同类类设备市市场售价价约在660万元元人民币币以上，我我们所看看好的系系统售价价约为其其三分之之一，每每台设备备可为国国家节约约40多多万元人人民币。姓名：陈建建军单位：浙江江大学项目名称：面向机机械制造造行业的的集成分分析系统统项目简介：在国家杰出出青年基基金的支支持下，浙浙江大学学工程与与科学计计算研究究中心自自行开发发和研制制成功了了面向多多学科应应用支撑撑软件平平台EEEMACCS，是是包含三三维几何何建模、几几何修复复、网格格生成、数数值求解解（有限限元分析析等）和和可视化化一整套套工具的的集成环环境，可可以应用用于机械械制造行行业进行行固体力力学、流流