主要进行水泵机组实时动态运行优化及泵的在线故障诊断技术的研究，建立实用的 专家系统，从而可以对大中型泵站、船阀等进行自动化运行和监控管理，并可对泵的运 行状况进行自动故障诊断分析。系统故障诊断与自动控制 合作方式 技术转让，技术交易额面议。 

项目背景：面向国民经济建设、JM 融合发展和国家重大 战略实施对全时空海洋大数据深度融合与精准分析的迫切 需求，针对地理空间离散几何化抽象难以表达海洋复杂语义 关系、海洋地理空间分析智能化水平不足等瓶颈，建立海洋 地理空间智能核心技术与软件系统。主要研究基于几何代数 学的全时空海洋对象建模方法，建立全时空海洋对象化表达 与海洋对象空间建模的理论体系；构建对象内嵌的海洋地理 空间智能算法库，建立面向海洋复杂场景动态演化的学习和 模拟模型；研制以数据-知识-模式三元组构成为基础、全时 空海洋对象化表达与智能计算为核心、具有自主知识产权、 国内领先的海洋地理空间智能基础平台软件和应用基础软 件，在海洋生态环境保护、JM 融合等领域开展应用示范。 所需技术需求简要描述：1.突破经典点线面几何空间建 模限制，构建基于几何代数学的全时空海洋对象建模方法； 2.研制知识驱动的海洋时空大数据智能计算方法，构建对象 内嵌的海洋地理空间智能算法库，建立面向海洋复杂场景动 态演化的学习和模拟模型；3.集成大数据引擎、知识引擎、 时空分析引擎、智能计算引擎和全息可视化引擎的多模态协 同的引擎中台研发，其中核心中台技术模块不少于 10 个；4. 以数据-知识-模式三元组构成为基础、全时空海洋对象化表 达与智能计算为核心、具有自主知识产权、国内领先的海洋 地理空间智能基础平台软件和应用基础软件研发，软件可管理 PB 级时空大数据，查询响应时间为秒级。  对技术提供方的要求:1.在海洋地理空间信息领域具有 较好的研究积累，具有海洋地理空间信息方向的发明专利及 省部级以上奖励。2.技术方案成熟可靠稳定有创新思维，不 涉及知识产权侵犯。3.主要负责人需要具有工学博士学位， 是国内外海洋地理空间信息领域著名专家，主持过海洋地理 空间相关国家项目。 

1.需要业务流程管理系统，提高业务管理能力和平台管理能力。2.需要档案管理系统升级，减少档案管理工作的流程环节，提高档案知识的管理水平。3.需要SSH框架的人力资源管理系统的升级；提高企业的人力资源管理效率。

我国是世界上生产和使用泵最多的国家，泵在国民经济中占有重要的地位，其所消耗的大量能源不容忽视，因此也吸引了人们对泵性能的倍加关注。据统计，泵耗电量占全国总用电量的20%，耗油量占全国总用油量的5%。然而我国泵的效率平均仅为75%，比国外低10%左右，部分泵的实际运行效率更低，仅为30%——40%，比发达国家低15%——20%。若对泵系统进行改造，节电率可提高20%——30%，一年可节电300——400亿千瓦时，约为三峡工程年发电量的一半，效益十分巨大。 虽然石化行业的技术和管理水平总体上较其它大多数行业的水平高，但由于生产能力、工况条件等的改变，有部分泵仍然处于低效运行状态，具有较大的节能增效改造空间。例如，扬子石化公司有泵4300多台，其中约有150台运行效率较低。按每台泵平均功率200kW、改造后节电率提高6%、年运行8000小时计算，每年可节电1440万度，可节省电费748.8万元。此外应用本项目研究成果，可大大提高泵系统运行的安全可靠性，减少或避免非计划停车。如能避免一次停车损失，经济效益便有几百万元。中国石油化工集团公司下属的相当规模的大型石油化工、化工、炼油企业有几十家，仅就这些企业采用本项目研究成果，就可创造经济效益2——3亿元。 大量现役泵效率低，能源浪费严重，而全面更换又并不符合实际。因此，对现役泵系统的运行经济性进行评价，研究开发节能增效技术，扩大其高效运行范围、改善运行的稳定性和可靠性，这对节约能源、提高企业的经济效益和社会效益具有十分重要的意义。 本项目的独到之处是既有泵系统经济运行评价、节能增效技术和计算机应用软件的开发，又有基于计算流体动力学的泵性能预测理论、性能曲线的分区方法和高效叶轮现代设计技术的研究，架起学术研究和工程应用之间的桥梁。这是泵节能增效技术领域内的首创性工作。具体创新之处包括: (1)基于计算流体动力学的泵非定常性能预测方法。 (2)泵定常性能曲线的分区方法和非设计工况下扩大泵高效运行范围的措施。 (3)基于泵内部流动分析的汽蚀性能预测方法与汽蚀防治技术。 (4)基于动态虚拟技术的高效叶轮全三维正-反-正设计方法。 (5)“泵系统的经济运行评价与节能增效技术支持系统”应用软件开发。

团队具备成熟的高性能电机研发能力，具备瞬态有限元仿真技术、多物理场联合仿真技术、场路耦合仿真技术，能够定制开发有刷/无刷直流、感应电机、电励磁/永磁同步等各类电机，助力多家企业实现核心电机自主化、国产化。 团队研发了基于空间磁场的高性能电机健康状态在线监测系统，能够实时监测电机健康状态，即使发现电机微小故障，有效提高电机可靠性。

高支模是工程结构施工中危险性较大的分部分项工程之一，尽管出台了多项管理文件，高支模垮塌事故仍时有发生（2019年发生了5起），造成人员伤亡，因此，研发高支模的施工安全监测设备及系统极为重要，一方面可以对整个施工过程的安全状态予以把控，另一方面可以通过多个工程的监测为模板支撑体系规范编制提供数据支撑。研究团队于2019年3月研发了高支模施工安全监测设备及在线釆集与分析系统，已在多个工程项目中进行试验测试。

蒸发操作是化工过程工业中普遍的分离过程，广泛地应用于化工、石油、医药、食品及环保等领域，至今已有上百年的发展历史。蒸发操作是大量耗热的过程，同时产生大量的二次蒸汽。因此自上世纪70年代能源危机以来，节能是蒸发操作应予考虑的重要问题。 在多效蒸发系统中，只需在第一效从外界输入生蒸汽，在后继序列中前面一效蒸发塔顶产生的二次蒸汽，直接用作后继一效蒸发器的加热蒸汽，后继蒸发塔无需再引入生蒸汽，最后一效塔顶蒸汽可以用做低压力等级热源。其最大的优点是多次利用二次蒸汽的汽化和冷凝，可以显著减少生蒸汽消耗量，从而提高了蒸发装置的经济性，因此，研究多效蒸发系统，使其既能达到降低能耗的目的，又能节省投资和操作费用，是一项具有重要意义的工作。 多效蒸发系统作为一个重要的单元操作，虽然应用十分广泛，但却存在着适用对象盲目、缺少用于工艺设计的实验数据、工艺设计与优化过程缺失、基本上不考虑蒸发废物处理、多效蒸发技术普遍缺少控制过程、能耗过高等诸多问题。 华东理工大学开发的多效蒸发系统的设计与节能优化技术针对每一个不同的蒸发对象，以实验室数据为基础，设计基于特定蒸发对象的多效蒸发系统，给出经优化后的基础设计数据与操作条件数据；进行多效蒸发系统材料实验，给出最佳材料配备方案；确定多效蒸发系统主要设备型式与尺寸；设计多效蒸发节能降耗整体解决方案，提供多效蒸发节能降耗操作控制系统；现场安装与调试多效蒸发节能降耗操作控制系统。

真实还原AFM全流程操作从样品制备(滴样、干燥)→探针校准→扫描参数设置→ 三维成像→ 数据分析 虚拟化沉浸式学习利用虚拟现实技术，真实还原仪器操作流程，有效提高学习效率 智能考核系统自动记录操作轨迹、参数设置合理性、数据处理规范性,生成量化评分报告 教师管理平台教师一键查看班级考核排名、错误率统计,精准定位教学难点

研究背景 芯片是人类最伟大的发明之一，也是现代电子信息产业的基础和核心。小到手机、电脑、数码相机，大到6G、物联网、云计算均基于芯片技术的不断突破。半导体光刻工艺水平的发展是以芯片为核心的电子信息产业的基石，目前半导体光刻的制造工艺几乎是摩尔定律的物理极限。随着制造工艺的越来越小，芯片内晶体管单元已经接近分子尺度，半导体制作工艺的“瓶颈效应”越来越明显。随着全球化以及科技的高速发展，急剧增长的庞大数据量要求数据处理模型和算法结构不断优化升级，带来的结果就是对计算能力和系统功耗的要求不断提高。而目前智能电子设备大多存在传输瓶颈、功耗增加以及计算力瓶颈等现象，已越来越难以满足大数据时代对计算力与功耗的需求，因此提高运算速度同时降低运算功耗是目前信息工业界面临的紧要问题。 如当年集成电路开创信息时代一样，当下已经普及的光通信正在成为新革命力量的开路先锋。与此同时，光子芯片正在从分立式器件向集成光路演进，光子芯片向小型化、集成化的发展趋势已是必然。相对于电子驱动的集成电路，光子芯片有超高速率，超低功耗等特点，利用光信号进行数据获取、传输、计算、存储和显示的光子芯片，具有非常广阔的发展空间和巨大的潜能。 项目功能 本项目瞄准光通信关键技术及核心芯片，基于量子阱二极管发光探测共存现象，探索关键微纳制造技术，研制出可以同时实现通信、感知功能的一体化光电子芯片。 技术路线 一、技术原理及可行性 本项目主要负责人王永进教授发现如图1所示的量子阱二极管发光探测共存现象，首次研制出同质集成发射、传输、调制和接收器件的光电子芯片，这些原创工作引起了业界相关科研小组地广泛关注，化合物半导体同质集成光电子芯片成为研究热点。香港大学的蔡凯威小组和申请人合作提出湿法刻蚀和激光选择性剥离技术，在蓝宝石氮化物晶圆上实现LED基同质集成光电子芯片(Optica 5, 564-569 (2018))。沙特阿卜杜拉国王科技大学Ooi教授和美国加州大学圣巴巴拉分校Nakamura教授小组在蓝宝石氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(Opt. Express 26, A219(2018))。中科院苏州纳米所孙钱小组在硅衬底氮化物晶圆上，研制出基于氮化物激光器的同质集成光电子芯片(IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 24, 8200305 (2018))。在NRZ-OOK调制方式下，InGaN/GaN量子阱二极管可实现Gbps的光发射、调制和探测速率(Appl. Phys. Express 13, 014001 (2020))。这些工作表明研发基于光子传输的化合物半导体同质集成光电子芯片以实现片上光子通信是可行的。   二、总体结构设计及工艺流程 本项目提出的同时通信/感知一体化光电子芯片基于常规的蓝宝石衬底氮化镓基多量子阱LED外延片进行设计，无需特殊定制的外延结构。以典型的2寸氮化镓基蓝光LED外延片为例，其外延片结构如图2所示，从下至上依次为蓝宝石衬底、AlGaN缓冲层、未掺杂GaN层、N型GaN层、InGaN/GaN多量子阱层和P型GaN层，通过调节InGaN/GaN多量子阱层的参数（层厚度与In的比例等等）可制备具有不同中心波长的光源器件。   图3为本项目所提出的同时通信/感知一体化光电子芯片结构。在蓝宝石衬底的氮化物晶圆上通过刻蚀和沉积等一系列晶圆级微纳加工技术，制备出单片集成的InGaN/GaN多量子阱LED和PD。光子芯片的P、N电极可以采用倒装技术直接与基板相连，光线从透明的蓝宝石衬底发出，这样不仅使得器件具有优良的电性能和热特性而且简化了其后期的封装工艺。 三、技术创新优势 1、同一块晶圆上集成LED和PD使得两者间距离大大缩短，不仅有助于增强PD对蓝宝石表面反射光线的耦合，提升感知系统性能，而且缩小了器件整体外形，符合集成电子器件小型化、便携化的发展趋势； 2、单片集成的LED和PD器件相比于传统异质的、分立的LED和PD简化了封装形式和工艺，不再需要对LED和PD进行单独的封装，而且同质集成器件的基板也较异质结构的简单统一，极大地缩短了集成系统的制作周期； 3、同时通信/感知一体化光电子芯片采用相同的工艺就可以制作出LED和PD，简化了生长异质材料的复杂性，缩短了器件流片的周期，使用同一工艺就可将LED和PD进行批量生产，有效地降低了生产成本。 四、实验验证 本项目团队所在的Peter Grünberg研究中心拥有完整的LED器件制备、光电性能测试与电学性能测试平台，并且项目成员积累了丰富的测试技术与经验，能够满足本项目的同时通信/感知一体化光电子芯片测试同时表征光电参数与电学参数的需求。下图4所示为器件形貌表征图，从左边依次是扫描电镜图、光镜图、原子力显微镜图。   基于通信感知一体化芯片，本项目利用单个多功能集成器件成功实现了对人体脉搏的监测功能，如图5所示。   另外基于通信感知一体化氮化镓光电子芯片，我们还实现了照明、成像和探测功能为一体的LED阵列系统，如图6所示。该系统可以在点亮照明的同时，实现对外界光信号的探测与感知，通过后端系统处理后，再将信息通过阵列显示出来，实现多种功能的集成。 项目负责人王永进教授是国家自然基金委优秀青年项目、国家973项目获得者，他以第一或通讯作者身份在Light-Sci Appl.等主流学术期刊发表一系列高质量研究论文，获授权中国发明专利23项，美国发明专利2项，被National Science Review、Semiconductor Today等做9次专题报道，荣获2019年中国电子学会科学技术奖（自然科学）、2019年南京市十大重大原创成果奖等。