煤矿斜巷轨道运输是安全生产隐患的重灾区，为有效防止斜巷运输事故的发生，该系统由人员红外传感器、防爆兼本质安全型 PLC 控制器、感应信号（包括感应提升机起动信号、道岔变换感应信号）、语音报警信号、安全预警显示条屏、输出控制电路等几部分构成。其主要功能为： （1）当车辆停止时，有人进入斜巷或车场等非安全工作区时，报警装置发出声光报警，提示提升机司机不得开车； （2）当车辆运行时，有人进入斜巷或车场等非安全工作区时，报警装置发出报警信号，提醒司机停车（或自动切断提升机电源，实施紧急停车）； （3）当车辆运行到斜巷或车场等非安全工作区域时，报警装置进行语音声光报警，提示司机和其他工作人员注意不要进入斜巷或车场等危险区域； （4）该装置具有人员出入车场的加减计数功能，能有效防止人员滞留非安全区的现象发生。

该系统是由一个监控中心站和若干个风井监控分站组成，通过监控分站检测，将风井的负压传感器、瓦斯传感器以及电流互感器、电压互感器传来的模拟量转化为数字量，并实时计算出甲烷浓度、负气压参数、通风机电流、电压的准确值，并可以根据电流电压值计算出电力设备的功率因数、有功功率和无功功率。通过无线传输数据的方式，把信息传送到监控中心，所有安全参数及有关数据曲线都能在监控中心站主机上实时调出。这种无线组网的方式对于监控中心和通风井距离较远的方式来说较为便利。

围绕该成果共发表或录用论文70余篇，其中SCI收录论文36篇，EI收录期刊论文20篇(一级学报论文17篇),授权发明专利21项 1、针对器件测量，研制了多个测量平台，覆盖器件的静、动态特性测量以及器件的封装绝缘特性测试和器件可靠性及坚固性测试。 2、针对器件电热状态监测的不同应用场景，提出了多个解决方法。包括模块内部电流监测方法、高温模块集成的电流监测方法、器件内并联芯片结温检测方法以及考虑寄生参数的结温监测方法。 3、针对器件封装的关键问题，提出了对应的解决方案。包括：对压接型器件，提出了优化电流均衡的解决方案；对碳化硅器件，提出了瞬态电流均衡的聚类筛选方法；对碳化硅模块，提出了扁平化分裂引出式分组封装方法。 创新点 1、器件测量平台寄生参数优化，各平台具有宽温度范围和高电流等级。其中动态特性测试平台具有国内领先国际先进的高电压范围。绝缘特性测试平台具备热刺激去极化电流测量功能，可表征绝缘材料微观参数。 2、提出模块内非圆形 PCB 罗氏线圈的绕线方法，实现了更准确的模块内部电流测量。研制了 LTCC 材料高温电流传感器，实现了高温模块集成的电流监测。提出时序温敏电参数法，实现了压接器件内每颗芯片结温分布的测量。建立了动态温敏电参数测量和结温在线监测方案，修正了寄生参数的影响，实现了碳化硅器件结温的在线监测。 3、针对压接型功率器件，提出凸台刻槽的方法，均衡凸台寄生参数，在没有牺牲空间利用率的前提下大大降低了电流不均衡性。针对碳化硅器件，提出了转移曲线距离系数的层次聚类分选方法，经筛选过后的器件在并联工作时，有效降低了瞬态电流不均衡度。针对碳化硅器件模块，在传统封装工艺基础上进行封装改进设计，优化 DBC 与芯片布局，改变端子结构，显著降低了模块寄生电感。

产品详细介绍TST1000为我公司专门为大型土木建筑（桥梁、高层建筑、大坝、隧道等）研制开发的一款长时监测系统，该系统具有安装简单快捷、长期稳定性好、防护等级高、无人值守等优点，可以配合各种传感器（应变、挠度、温度、风速、GPS等）完成信号的实时采集和存储，通过对桥梁或大型建筑结构状态的监测与评估 , 为桥梁或大型建筑在特殊气候 , 特殊交通条件下或运营状况严重异常时触发预警信号并分析评估桥梁及大型建筑使用寿命 , 并为建筑的养护、维修与管理决策 , 验证建筑设计理论 , 改进建筑设计方法和相应的规范标准提供科学的依据。TST1000数字模块能够通过RS485接口远距离控制外围设备，诸如风速仪、静力水准仪、各种数字传感器等，并通过网络回收数据。通过RS485的级联方式，能够灵活和简便实现客户不同现场环境中大系统、大范围的各种IO量扩展、采集控制、数据回收；通过网络传输，能够降低布线难度和降低传输过程中的信号干扰，能够帮助客户降低工程成本。TST1000为客户提供多种可选的通讯和扩展方式（网络、光纤、4G信号等），可根据现场条件选择合适的方式。通过客户端软件可远程查看桥梁的实时健康评估状况，软件还具有日（月、年）报表输出功能，产品已经广泛应用于国家高速上的多座大型桥梁。支持32组。

产品详细介绍万深RootGA根系动态生长监测分析和显微成像系统1、用途：定时自动成像雾培、水培、琼脂培养基培、土培、沙培的盆栽农作物根系，并动态监测其根系生长速度，动态跟踪根系细微结构、根尖数和根毛变化，以及根尖病变情况，宏观动态统计分析不同时刻点根系的整体发展变化，还可分析洗净根系情况，获得根系生长的动态数据，以便科学客观地评价植物生长质量相应关键因素，如分析：光照、水肥、温湿度环境对生长与抗逆性的影响。2、系统组成：多组的自动对焦800万像素多关节的大景深拍摄仪+背光套件+透明培养器皿套件，连续变焦单筒体视测量显微镜、500万像素显微相机、手动X-Y移动显微平台+上下光源，根系分析软件和电脑（酷睿i5 8400 CPU /8G内存/500G硬盘/1G显存/ 19.5”彩显/无线网卡）。3、 主要性能指标：1）多关节的大景深拍摄仪+背光成像套件可在植物侧面等位置上，在不同时刻点自动拍照跟踪监测根系，自动生成根系的整体发展变化和生长的动态数据，动态图示标记活体根系每天的新生长区和统计其对应的新生长根量，包括不同深度位置上的根量变化。系统具备对根系生长异常的预警机制。该动态跟踪分析的根系成像视野为240mm宽*380mm高，自动拍照分析的时间间隔0.5-48小时可调（若定时拍照时间点前接入电脑，即可自动启动拍照。1台电脑能自动轮巡监测10个视野以内的作物植株原位根系动态变化（标配默认提供4套动态生长监测成像硬件，若要实时监测10个视野的作物植株原位根系，需配10套拍照成像组件）。1分钟内自动拍完全部照片后，该监控电脑即可另做他用（不用被独占）。2）可按被监控根系分块区域图像显示根量随时间变化的密度热力图，各部位的变化精细度可由分块监控大小来自定义控制。根系软件能自动生成根系生长的视频，以便按时间节点来回溯查看。3）可对原位土培根系图像进行交互引导分析、锁定编辑根系路径、修正根系的长短、粗细、位置等。具有鼠标编辑点的跟随放大镜。能自动拼接多张原位根系图。4）可做洗净根系分析：1)根总长；2)根平均直径；3)根总面积；4)根总体积；5)根尖计数；6)分叉计数；7)交叠计数；8)根直径等级分布参数；9)根尖段长分布，10)可不等间距地自定义分段直径，自动测量各直径段长度、投影面积、表面积、体积 等，及其分布参数；11)能进行根系的颜色分析，确定出根系存活数量，输出不同颜色根系的直径、长度、投影面积、表面积、体积。12)能进行根系的拓扑分析，自动确定根的连接数、关系角等，还能单独地自动分析主根或任意一支侧根的长度和分叉数等，可单独显示标记根系的任意直径段相应各参数（分档数、档直径范围任意可改，可不等间距地自定义），并能进行根的分叉裁剪、合并、连接等修正，修正操作能回退，以快速获得100%正确的结果。13)能用盒维数法自动测根系分形维数。可分析根瘤菌体积在根系中的占比，以客观确定根瘤菌体贡献量。14)大批量的全自动根系分析，对各分析结果图可编辑修正。15)能做根系生物量分布的大批量自动化估算。16)能自动测量油菜、大豆等果荚的果柄、果身、果喙部分的粗细、长、弧长、玄高等参数。能自动测量各种粒的芒长。17)能测各类针叶的叶面积、长度、粗细。18)各分析图像、分布图、结果数据可保存，分析结果输出至Excel表，可输出分析标记图。5）可单筒体视显微镜500万像素彩色成像（最高可放大270倍），能自动拼接多张显微根系图，可分辨小至0.01mm的根毛，方便观察根际细微结构、根尖数和根毛变化，以及根尖病变情况；手动X-Y移动显微平台可二维扫描微观根系，获得超高分辨率的大幅面根系图像。

主要技术要点（创新点） ： 设计一种基于柔顺机构仿生物尺蠖运动规律设计的微动机器人。 设计了一种能夹持不同大小和形状不规则物体的新型空间微夹持器。 针对微夹持器在夹持微小物体过程中的粘着问题，提出了一种基于压电振动控制的释放操作方法。项目背景：该成果来源于胡俊峰副教授主持的国家自然科学基金项目《基于柔顺机构的智能微操作机器人动力学与控制研究》。微操作机器人广泛应用于微机电系统、生物医学、航空航天等前沿领域。成果主要研究微操作机器人的力学建模、设计和控制。 

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。

该专利针对果汁热浓缩营养风味损害大、冷冻浓缩效率低及冰晶夹带大等缺陷，利用超声波的机械效应和空化效应强化结晶过程，同时加速奥斯瓦特效应，探明了超声波能量密度与强化晶体生长的关系，研制了相应的实施设备，在养晶罐过程中施加适度超声处理，大幅度加速了起晶及冰晶生长速率并消除了伪晶生长，浓缩效能提升30%以上，解决了传统冷冻浓缩效率低及冰晶夹带严重的问题。目前该专利技术以及专利池技术成功实现果汁的全程冷绿色加工，已经在30多个国家200多家企业推广应用，近三年实现新增销售额11.85亿元，新增利税2.1亿元，获得联合国粮农组织以及国际农业工程委员会的高度关注。获得了中国专利优秀奖。

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。

一、 项目简介提出了低压电器试验的基本理论、试验方法及抽样方案；研究了电器试验数据的高速采集与处理技术，实现了电器试验参数的实时测量、分析和在线显示；研究了电器电弧图像的高速采集与处理技术，首次将高帧频CCD用于电器电弧图象的动态拍摄，设计了独特的直管纤维镜、目镜和析光镜的结构；研究了电器试验的测控技术，实现了继电器、接触器、断路器和剩余电流动作保护器（漏电开关）等典型电器产品试验的自动控制与检测。二、 技术指标本项目综合了课题组十多年的理论研究和应用研究成果，发表学术论文68篇；通过本项目的研究培养出博士6人及硕士16人，破格晋升高级职称共11人次；并获河北省科技进步一等奖1项，天津市科技进步二等奖1项。于2002年荣获国家科技进步二等奖。三、 推广应用情况该成果已应用到国内主要电器检测中心、试验站和机械工业及信息产业系统众多大型企业；其专著被河北工业大学等高校电器学科研究生选为教材使用，并被中国电工技术学会所属学术团体多次举办的电器试验学习班选为教材。 电器电弧图象的动态拍摄系统照片    控制电动机负载的继电器电寿命微机控制与检测装置照片