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主要技術內容： （1）破傳統噴霧泵生產設備機械結構設計，采用凸軌、凸輪機構，創新性 研制了高精度、高效率的噴霧泵電化鋁殼抓口機、噴頭打噴咀機等系列裝配設備， 提高了設備的裝配精度和效率。提出集成基于等價輸入干擾估計器與參數智能辨 識的智能驅動控制技術，成功解決了微型噴霧泵現場設備層不確定干擾、電機參 數的時變性對裝備電機控制性能影響問題，提高了生產裝備控制的精度及可靠性。 （2）集成 RFID 與 WSN，構建微型噴霧泵生產過程信息采集網絡，創新性地 引入混沌粒子群優化算法，優化采集網絡節點部署；動態選擇通信節點數目，在 獲得最大網絡覆蓋范圍的同時，避免節點間的沖突，降低網絡能耗，保證了生產 過程數據采集與傳輸的實時性和可靠性。 （3）創新性提出并實現了微型噴霧泵制造過程多目標資源優化調度技術。 建立生產車間多目標資源優化調度模型，提出基于種群年齡模型的動態粒子數微 粒群優化算法來求解優化問題，并采用層次分析法進行決策，成功實現了微型噴 霧泵生產全流程的精益管控，全面提高了生產質量與資源效率。 （4）創新性研發了一種面向制造全過程的信息集成平臺。將生產過程信息、 管理信息等數據高度融合，實現底層物聯網到互聯網的無縫連接；解決了常規 DCS、MES、ERP 三層架構存在的數據交換困難、系統龐大、功能定制性差、難以354 適用于中小型制造業等缺點，為微型噴霧泵制造裝備的自動化和信息化融合提供 了解決方案。 行業意義： 項目通過攻克微型噴霧泵生產裝備的自動化與信息化技術融合的關鍵技 術，突破國外先進技術的壁壘，形成了自主知識產權與技術體系，項目成果提 升了微型噴霧泵加工裝備的自動化、信息化水平，符合國家可持續發展戰略的 綠色制造技術，可帶動和促進化妝品、保健品等領域向高檔化的高層次技術方 向發展。 獲獎情況：2015 年獲中國輕工業聯合會科學技術進步獎一等獎。 成果的技術指標、創新性與先進性： （1）引入凸輪、凸軌等機構，并結合等價輸入干擾估計器、智能辨識等方 法設計控制策略，從機械和控制兩方面進行突破，自動化程度和生產效率高。 （2）集成 RFID 與 WSN，采用混沌粒子群優化算法優化網絡節點，動態選 擇通信節點數目，降低網絡能耗，生產過程數據采集與傳輸的實時性和可靠性 高。 （3）建立以縮短生產周期、減少機器空轉時間、降低產品次品率為等為目 標，采用種群年齡模型的動態粒子數微粒群優化算法求解生產過程優化調度問 題，采用層次分析法進行決策，實現微型噴霧泵生產全流程精益管控。 （4）采用完全不同于傳統 DCS、MES、ERP 三層架構的模式，直接面向生 產、管理全過程，開發信息集成平臺，自動化和信息化融合度高、適用于中小 型制造業。 技術的成熟度： 相關技術已經形成產品，在無錫圣馬科技有限公司及其下游企業進行了產業 化。 應用情況： 針對微型噴霧泵加工裝備產業當前普遍存在材料消耗大、能耗高、可靠性差、 加工效率低、品種適應性差等問題，本項目以提高生產裝備的自動化與信息化水 平為目的，在裝備高性能自動化控制、信息的采集與傳輸、優化調度、精益管控、 平臺建設等方面已經取得了創新性研究成果，并對成果進行了提煉、集成，從 2012 年開始，針對本項目整體技術展開全面推廣，應用于江蘇、廣東等地區的 10 多家輕工裝備制造及使用企業。355 應用實踐證明了，本項目成果總體技術創新程度高、成熟度高、附加效益顯 著，顯著提升了我國塑料裝備在國際市場具有較強的競爭力，有利于提高我國塑 料裝備的設計制造智能化水平，推動了我國塑料制造業的國際化發展。 

本發明公開了一種亞穩態氣體激光的共振增強橫向光泵浦裝置 及方法。通過共振增強技術，可增大對泵浦光的吸收從而提高光光效 率和整個系統的電光效率。通過將泵浦激光和出射激光分離，可克服 使用偏振器件帶來的激光提取功率的下降和相應的插入損耗，避免了 雙色鏡的使用，降低了對單個泵浦激光模塊的功率和光束質量的要求。 該泵浦方案還可擴展至多路橫向泵浦的本征激勵及種子注入式的主振 蕩功率放大器(Master-Oscillator-P

在完成產品小試驗證后，利用小試產品進行了小面積的固沙試驗和實驗室沙模的抗壓和抗剪切試驗。結果表明AA和AM的共聚物固沙效果要優于PAA的均聚物。而且當分子量大于1500萬時，分子量對沙模抗剪切和抗壓強度的影響不顯著，而固沙劑溶液的粘度隨聚合物分子量的增加而顯著增加。在滿足固沙性能要求的前提下，確定以單體聚合濃度為7%進行產品工業生產試驗，工業生產試驗考核了連續三批次，共生產六噸產品。 技術指標：聚合反應的工藝流程為配料（按配方將單體、引發劑和溶劑混合）、充氮脫氣30分鐘、加料（將反應液加入到各個反應器中）和聚合。實際聚合中的液層厚度約為250mm,。工業試驗生產線的轉化率大于98.5%，與小試設備的結果相似。應用范圍：甘肅治沙研究所民勤治沙站實驗林的梭梭面臨著退化的危險，造成梭梭林退化的主要原因有兩個，一是梭梭根部的沙粒由于長期的移動，使得梭梭較發達的根系逐漸裸露出來，失去支撐作用，在較大的風沙作用下容易被吹得連根拔起，；二是大量裸露在外的根部失去了吸取水分的功能，所以保護梭梭的根部和盡可能地提供水分是挽救退化梭梭的有效途徑。鑒于這種情況，將多功能保水劑，固沙劑和疏水劑組合起來，在梭梭周圍做成一個雨水集流面，一方面保護梭梭根部，一方面集流沙漠里少量的雨水，減少地下水的蒸發，創造梭梭生長所需的條件。

本技術基于聲發射原理進行原巖應力測試的一種方法。聲發射發又稱凱塞效應法，是巖石材料的凱塞效應來測量巖體原巖應力的一種方法。材料在受到外載荷作用時，期內部儲存的應變能快速釋放產生彈性波并發生聲響的現象。1950 年，德國學者凱塞發現，受單向拉伸作用的材料在應力未達到材料的最大先期應力時，不會出現明顯的聲發射現象，但應力達到或者超過歷史上所受的最大值之后，聲發射率明顯增加，這種現象稱為凱塞效應。從很少產生聲發射到大量產生聲發射的轉折點就是凱塞效應點，凱塞效應點的應力即為材料在歷史上受到的最大應力。后來，古德曼在 20 世紀 60 年代初通過實驗驗證了材料具有凱塞效應，從而為應用這一技術測定巖石應力奠定了基礎，根據凱塞效應，如果從原巖中取回定向巖芯制成巖石試件，通過對加工好的取自不同方向的巖石試件進行加載聲發射實驗，并測定凱塞效應點，即可找出每個巖石試件先前受到的最大應力值，進而可以求出取樣點的三維應力狀態。目前進行原巖應力的方法主要有直接測量法和間接測量法兩大類，直接測量方法包括扁千斤頂法、水壓致裂法等，間接測量方法主要有應力解除法等，這些方法中一般需要進行大量的鉆孔、裝配測試傳感器和測定等工程工序，工程量大，如果在地下空間進行原巖應力測試，空間相對狹小，施工不方便，也不易實現大規模、大區域內的原巖應力測量。本技術進行原巖應力測量和現在所有方法相比，地下空間進行測量時，只需在測量地點進行一次水平取芯便能完成現場工作，方法簡單，余下少量的測量和計算工作均在實驗室內完成，加快了原巖應力測量的工序進行，減少了在地下空間的工作時間，大大減少了測量費用，特別適合大面積多點區域內的原理應力測量，而且比較其它原巖應力的測量方法，成功率明顯提高，使得測量工作更易控制和操作，因此本技術是原巖應力測量中一種施工方便、工期縮短、成功率高的原巖應力測量方法。

成果介紹鐵磁（FM）/非磁（NM）結構的雙層膜中發現的自旋泵浦（spin pumping）效應是磁學和自旋電子學中的一個突破性發展，因此吸引了眾多的研究興趣。它和鐵磁層自旋極化電流相關，同時又和非磁層的自旋軌道耦合有直接聯系。本項目采用具有較高的自旋軌道耦合系數的稀土金屬調制非磁層，運用鐵磁共振和輸運兩種方法，并結合結構、磁性和同步輻射分析等手段，研究不同稀土摻雜對鐵磁/非磁過渡-稀土合金（Py/NM-RE）復合納米雙層膜的結構和界面的影響，得到自旋泵浦強度、界面混合電導以及非磁層的自旋軌道耦合強度和自旋擴散長度的調控規律。從而探索該復合納米雙層膜中的界面自旋泵浦效應和非磁層自旋軌道耦合對自旋動力阻尼的影響機制。這些研究結果將有利于開發新型復合磁性材料和新型強自旋-軌道耦合的非磁材料，有利于集成多功能自旋器件。

本發明公開了一種納米粒子均相摻雜的高強度智能化水凝膠的制備方法，先通過形成互穿網絡凝膠得到高強度水凝膠，再將金屬離子固定在凝膠網絡的活性基團上，并借助化學共沉淀法引發凝膠體系中的金屬離子發生原位反應生成納米金屬或金屬氧化物粒子，穩定均勻分散于高強度水凝膠的網絡結構中，從而制備得到納米粒子均相摻雜的高強度智能化水凝膠。本發明方法制備的水凝膠不但機械強度好、均勻透明，而且保持了相應的納米粒子的環境響應能力特性，是一種極具價值的新型智能材料，拓展了水凝膠的應用前景。本發明方法操作簡單、條件溫和、產物穩定、性能優良、應用范圍廣泛，且可根據需要合成不同智能化特征的高強度水凝膠。

超臨界水氧化技術是用于高濃度難降解有毒有機廢水深度處理的一種高效技術。所用的氧化劑可以是純氧氣、空氣或過氧化氫等。其工藝流程如圖所示。用高壓泵將廢水打入熱交換器，廢水從換熱器內管束中通過，之后進入緩沖罐內，同時啟動氧氣壓縮機，將氧氣打入氧氣緩沖罐內。廢水與氧氣在管道內混合之后進入反應器，在超臨界條件下，廢水中的碳氫化合物被氧化分解成無害的CO2、H2O；含氮化合物被分解成N2等無害氣體；S、P等元素則生成無機鹽。由于氣體在超臨界水中的溶解度極高，在反應器中成為均一相，從反應器頂部排出；無機鹽等固體顆粒在超臨界水中的溶解度極低，沉淀于反應器底部。超臨界水與氣體的混合流體通過熱交換器冷卻后進入氣液分離器進行分離。與常規的水處理技術相比，本技術具有明顯的優越性：（1）氧化效率高，處理徹底，水溶液中有機物的去除率可達99.99%以上；（2）反應在密閉容器中進行，密封條件極好，有利于有毒、有害物質的氧化處理；（3）不產生二次污染，處理后的水直接排放或完全回用，節約了資源和能源；（4）應用范圍廣，幾乎對所有有機污染物均可進行氧分分解；（6）由于均相反應停留時間短，反應器結構簡單，使用較小體積的反應器就可處理較大流量的有機污染物，有利于工業運行。應用本技術時，需消耗一定的能量以加熱廢水及驅動高壓泵，但廢水中的含能物質COD在超臨界狀態下發生氧化反應時會放出一定的熱量，為了降低過程的運行成本，本技術的應用與否取決于廢水的COD濃度。研究表明，如果廢水的COD小于30000 mg/L時，應用本技術時的運行成本較高，將達到150元/噸廢水左右；如果廢水的COD濃度為30000~45000 mg/L時，考慮到熱量回收，其運行成本接近零；如果廢水的COD濃度高于50000 mg/L時，考慮熱量回收的價值，此時的運行成本將為“負值”，即在盈利狀態下運行。這也是本技術與傳統廢水處理技術的最大區別：傳統技術要求廢水的污染越低越好，而本技術恰好相反，廢水越污越好。采用本技術存在的最大問題在于過程中產生的腐蝕與鹽堵問題。針對這種情況，我們進行了新型反應器的開發并申報了國家發明專利。目前，本技術已申請國家發明專利5項，獲授權一項。本技術適用于高濃度難降解有毒有機工業廢水，可廣泛應用于化工、石油煉制、紡織印染、造紙、醫藥等行業。

成果簡介： 目前國內染料廠、農藥廠、制藥廠、造紙廠、化工廠、食品廠等，每年排放的高濃度難降解廢水約30億噸左右。對這類高濃度難降解工業廢水的處理一直是困擾國內環保界的難題。超臨界水的特殊性質使其在有機廢水治理方面所具有的無可比擬的優點。

針對隧道施工中頻發的突水災害預測與控制難題，提出了隧道前方含水量 定性定量識別方法，研發了復合激電儀預報設備，建立了地質綜合超前預報體 系。攻克了突涌水治理中導水通道高分辨率探查技術難題，研發了高早強富水 破碎巖體注漿加固堵水材料與硅膠注漿材料，針對富水斷層破碎帶、節理裂隙、 巖溶管道及孔隙微裂隙涌水，提出了 4 種關鍵治理技術及新工藝；建立了以物 探為先導，新型材料與特種工藝為手段，圍巖安全控制為目標的突涌水綜合治 理實用技術體系，成果獲得國家科技進步二等獎和省科技進步一等獎。 該技術先后在在青島膠州灣海底隧道、湖北滬蓉西高速公路、宜萬鐵路、 北京地鐵奧運支線、大慶至廣州高速公路、三峽翻壩公路、宜巴高速公路、山 西靈山高速公路及江邊電站引水隧洞等工程中得到了應用，取得了顯著經濟社 會效益。

本發明涉及膜分離技術，旨在提供一種有機?無機復合納米粒子超親水改性聚合物膜及制備方法。該聚合物膜含有超親水性的聚醚改性有機硅材料，有機?無機復合納米粒子均勻分布在聚合物膜的截面、外表層和內表層，并呈梯度微納珠狀網絡結構；所述的超親水性的聚醚改性有機硅材料含有Si?C鍵連接型超親水聚醚功能基團。本發明使能實現不同部位水增量速度差異，從而制備具有梯度孔結構的有機?無機復合納米粒子超親水改性聚合物膜。可實現對聚合物膜膜孔結構的精確控制，滿足多樣性使用環境。具有超級親水、優異親水持久性、超低壓或零過膜壓超高水通量、超高抗污染性能，可廣泛應用于飲用水深度凈化、工業污水處理、食用飲品的濃縮分離、油水分離。