技术成果

能源大数据系统建设与应用平台

能源大数据系统建设与应用平台是一个基于空间管理能源大数据，并支持科学研究和应 用开发的技术平台。通过在线编辑、数据导入、接口推送等统一管理各项目数据及权限，通 过简单配置实现地理信息数据可视化。云数据库+丰富的配置项+通用后台接口，支撑面向 配置的二次开发，大幅降低项目开发成本。 图1能源大数据系统建设与应用平台

微生物合成β-榄香烯技术

β-榄香烯（β-elemene, C15H24）是从我国传统中药温郁金中提取的国家二类抗肿瘤药物， 具有低毒、广谱和可破血脑屏障等优异特性，并对213种疾病存在高相关性潜在治疗效果。 目前，临床使用的榄香烯均从植物中提取，由于其提取分离工艺极为复杂，且大多为β-，γ-， δ-榄香烯混合物，导致其价格昂贵，严重限制了榄香烯类抗癌药物的推广和应用。化学合成 方法受原料来源、产品得率、污染排放等因素制约已逐渐被生物合成取代。然而，天然萜烯 合酶因其催化效率低、产物专一性差等问题阻碍了其在工业中应用。针对以上情况，本项目 从合成生物学改造与关键工艺优化两方面入手展开研究，利用人工智能、生物计算和酶生物 催化等技术，获得了催化效率和专一性提高的吉玛烯A（β-榄香烯前体）合酶，并构建了具 有自主知识产权的高产β-榄香烯的大肠杆菌工程菌株。随后，通过发酵控制优化，实现了目 标产物β-榄香烯的高效合成，5L发酵罐产量达到35g/L。 图1微生物发酵合成β-榄香烯

生物过程优化放大及智能生物反应器技术

一、生物过程优化放大技术 以各种发酵产品为对象开展微生物细胞大规模培养过程研究，实现过程优化与放大，由 此形成先进的生产工艺和工程放大技术。针对微生物发酵生物过程的高度复杂性，本研究团 队在长期的研究和实践中，形成了微生物过程多尺度参数相关分析过程优化方法和反应器流 场特性与生理特性相结合的发酵过程放大方法，从工业过程中凝练出科学问题，开展基础研 究、关键共性技术研究与产品技术研究，形成了具有自主知识产权的专用研究设备，以工艺 工程装备一体化为工厂企业服务，形成的研究技术在医药、食品、轻工、农业、能源、环境 等领域发酵产品中广泛应用，为相关的工业生物技术企业技术进步、提升产业技术水平做出 重大贡献。 形成的关键核心技术包括：1）多尺度参数相关过程优化研究技术；2）CFD流场特性与 生理特性研究相结合过程放大技术；3）过程宏观代谢流、传感器配置与在线数据处理技术； 4）发酵过程计算机数据处理与控制软件包；5）稳定性13C微观代谢流测定技术；6）生物 过程大数据与智能分析平台；7）大型发酵罐工程设计与改造技术；8）联动并行多尺度反应 器系列开发技术；9)生物过程在线分析技术（PAT）。

新一代智能化蛋白层析系统

项目简介及特点 新一代智能化蛋白层析系统是基于国家 863重点、中科院重大仪器研制项目 的开发成果，针对我国生物技术产品研制和产业化过程中，最关键的分离纯化装 备长期依赖进口的现状，开展了创新性研制和研究工作。研制和开发了适合生物 分子分离纯化的层析装备和技术，实现了装备和工艺的标准化、工程化、产业化。 智能化蛋白层析系统通用性强、自动化高、操作简便快捷，各项性能指标达到了 进口设备的标准，在系统控制平台、软件数据库等方面的参数已经超过了进口设 备。目前已经制定了企业标准，通过了 ISO9001认证，实现了规模化生产。 专利及进展情况 相关研究成果具有自主知识产权，授权了多项发明专利（ZL201010127899.5; ZL201310062077.7; ZL201310088098.6; ZL201310062061.6;ZL201310198644.1; ZL201310701298.4; ZL201310701299.9; ZL2016100417220）。并荣获中国分析 测试协会科学技术奖“CAIA 奖”2013 一等奖1 项和中国仪器仪表学会2011 科技 创新奖 1项。 产业化前景分析 前我国蛋白层析系统年需求量为 2000余台，市场超过了 10亿元人民币，并 且随着生物产业的发展和技术的更新换代，需求量将逐年升高。本项目的产品已 在包括华兰生物、双鹭药业等 50 余家企事业单位得到了应用。突破了国外进口 同类产品的垄断，获得了良好的评价。并且开发了多柱组合层析和膜过滤集成装 备等一系列先进技术，可以满足生物技术产品生产和分析的不同需求，具有良好 的推广应用前景。

输电线路绝缘子检测机器人

应用领域：用于耐张塔双联水平串绝缘子的检测，适应两串间距离变化范围450-550mm，瓷瓶盘颈变化范围260-300mm。内容简介：输电线路绝缘子检测机器人能够在500KV交流超高压输电线路的耐张塔双联水平瓷绝缘子串上自主行走，其上携带智能绝缘子检测仪等设备带电自主检测零值或低值绝缘子。技术指标： 重量：15kg ·功耗：10W ·检测周期：20min/2串 ·主框架：300×200×50mm ·履带轮：500×100×70mm ·履带轮中心距主框架：150mm ·探头转轴距主框架底：70mm ·探头间距：150~250mm ·工作时外包络尺寸：500×810×385mm ·爬坡角度：10° ·两串间距离：450~550mm 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息

超高压输电线路巡检机器人系统

内容简介：巡检机器人系统由巡检机器人和地面移动基站组成。采用遥控和局部自主结合的控制方式，巡检机器人能够在500KV超高压输电线路上沿线自主行走以及跨越线路上的防振锤、线夹及压接管等障碍物，其上可携带可见光摄像机或红外热成像仪等设备，实现对输电线路、杆塔、线路通道及交叉跨越等设施带电巡检。 技术指标： 输电线路：500KV ·外形尺寸：1050×392×（1100~1300）mm ·重量：45kg ·功率：200W ·移动速度：20mm/min ·爬坡角度：20° ·连续工作时间：6h ·通讯距离：4km ·携带设备：可见光摄像机、红外热成像仪 ·环境温度：-15~30℃ 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息

城市环境监测系统

城市环境监测系统包括智能监测终端、通讯中心、监测中心、信息中心、预测中心。·测量气体：有毒，可燃气体，挥发性有机物气体·测量范围：0～10000可选（以检测气体而定）·检测原理：电化学，红外，催化·测量单位：PPM，%LEL，%VOL（以检测气体而定）·响应时间：<30S·采样精度：±2%FS·重 复 性：±1%FS·长期零漂：<1%FS 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息

SIASPR型安防雷达

用于大型设施和重点区域的周界防护，提供一种类似实心墙体的防护区，实时对获得入侵物的大小、方位、距离和速度等信息，可为大型场馆、监狱、核电站等重点区域提供先进、可靠的解决方案，避免传统红外对射式周界探测存在的“一步跨越”等问题。中心频率：24GHz·工作方式：对射式·探测距离：>150m·目标尺寸：150m距离，36kg以上体重爬或滚动的人，或类似Φ30cm以上球体的金属移动物体·数据更新率：10ms·探测概率：>99％·工作环境：-40～70℃ 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息

工业测距与防撞雷达系统

采用毫米波探测技术，用于测量长量程各种固体、液体、塑料以及各种石化产品的料位。雷达技术是物位测量领域中一种重要的先进技术，具有非接触、低维护、不挂料、抗粘附、高性能、高精度、高可靠性、使用寿命长等优点，与TDR(导波雷达)、电容、重锤等接触式仪表相比较，具有不可比拟的明显优势。·中心频率：24GHz·距离探测精度：0.1m（距离＞10m，误差1.5%）·最大探测距离：100m·系统供电：9～36V·温度范围：-30～75℃·通信接口：RS485或RS-232串行数据接口，波特率为9600～115200bps可调；支持多用接口协议，并可根据用户需求定制 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息

固体酸催化中压丙烯水合制异丙醇技术

异丙醇是重要的基本有机化工原料和性能优良的溶剂。针对国内外异丙醇生产技术落后、能 耗高等问题，大连化学物理研究所开发出采新一代丙烯直接水合生产异丙醇技术。 通过采用先进的催化剂合成流程和技术，开发出适用于丙烯直接水合过程、具有优良的耐水 性能、耐温性能、高抗碎性能和高催化活性的催化剂。开发的丙烯水合新工艺，采用新型丙烯水合 工业反应器及分段进料、冷激控温、物料再分配等新技术。利用多段进料方式调节各催化剂床层的 丙烯转化率，从而控制各段床层反应深度和放热量，解决了丙烯水合工业反应器存在的超温及催 化剂烧结问题，使水合催化剂床层温度均衡分布。 大连化物所开发的丙烯水合直接制异丙醇新技术具有低温、中压，丙烯转化率高、单耗低、原 料适应性强、副产品附加值高、环境友好等特点，且能耗仅为国内同类生产技术的50%。2007 年 “ 中压丙烯直接水合生产异丙醇技术 ”获大连市技术发明一等奖；2014 年该技术核心专利“ 一 种低碳烯烃直接水合生产低碳醇的方法”获第十五届中国专利优秀奖。 本技术实行普通实施许可，大连化学物理研究所提供异丙醇工业装置工艺软件包和工业催化 剂。2005 年 11 月许可山东海科化工集团建成一套年产 3 万吨异丙醇装置；2012 年 5 月许可江 苏新化化工有限公司建成一套年产 5 万吨异丙醇装置；2017 年 11 月许可印度 DFPCL 公司建设 一套年产10万吨异丙醇装置；2023 年5月许可凯凌化工公司建成一套年产5万吨异丙醇装置。

高速流体控制技术

高速流体控制技术在航空航天、能源化工、汽车工程、燃动系统等领域具有广泛应用。针对高 速流体控制技术在各领域技术难点，实现了超音速喷管、超高音速喷管的研发，流场均匀性控制技 术、边界层控制技术研发和超音速混合控制技术研发等，拥有相应的软件著作权和发明专利。 应用领域：航空航天、能源化工、汽车工程、燃动系统等

呼出气在线测量质谱仪

人体呼出气反映了机体的代谢和病理状况，其中一些物质是重要的疾病生物标记物。 如：烷烃类是氧化应激的标志物，丙酮是糖尿病的生物标志物等。近年来，在气道慢性炎症，肺 癌，肺结核，肠病，肝硬化，乳腺癌，胃管 - 食管癌等疾病中利用呼出气体检测来寻找特异性标 志物的研究越来越多。我所研制的用于人体呼出气中挥发性有机物在线检测质谱仪（专利号： 201310691210.5，201510920219.8，201510920267.7），使用毛细管直接进样，进样全程加热保 温，可以对吹入气袋或者玻璃采样瓶内的呼出气体进行实时在线分析；采用自行研制基于 VUV 灯的新型复合电离源，可工作在光电离和特异性化学电离两种电离模式，谱图简单易识别，定量准 确，两种模式可快速切换，物质测量范围宽，定性能力增强；采用飞行时间质谱仪作为质量分析器， 可全谱测量、分析速度快；该仪器在1 min的采样时间内，可以实现对呼出气中常见的丙酮、异戊 二烯、乙醇、乙酸以及苯系物、呋喃类、含氮化合物、含硫化合物等的高灵敏检测，检出限低至pptv 量级。该呼出气在线测量质谱仪简单、快速、无需任何前处理，可用于高通量疾病筛查以及临床上 大数据样本分析，在医疗诊断及医学研究领域具有广阔的市场前景。

半导体金属氧化物电子鼻

常规的电子鼻通常基于商品化的为数有限的半导体金属氧化物传感器单元，其筛分能力受到 很大限制，同时价格昂贵。 我所发明的半导体金属氧化物层层组装构建传感器的方法，可以基于一种金属氧化物，通过 组装方式的改变，得到多个半导体金属氧化物传感器单元，大大拓展了电子鼻的区分能力，可用于 茶叶、烟草、酒、咖啡等生产加工过程中的批次产品质量控制。 该设备具有如下特点： 1、实时在线响应。 2、灵敏度高，成本低，操作维护方便。 3、可自制传感 器单元，按用户需求找寻最合适的传感材料，并通过层数变化，得到众多的传感基元，构建多维传 感器电子鼻。 4、具有自主研发的数据分析系统、聚类分析与主成分分析体系，辅助用户对待检产品 进行筛查。5、可按用户需求定制软件系统。

绝缘气体SF6分解产物在线检测仪

SF6 分解物实时在线检测质谱仪，采用实验室自主研发的磁增强PEI软电离源，具有碎片离子 少，易于谱图识别的优点。通过对电气设备内部SF6 气体分解组分的原位检测，诊断设备的安全性 实现真正的现场故障分析。仪器具有采用脉冲式进样无需样品前处理，操作简单、样品消耗量少、 分析速度快、灵敏度高，对于典型放电产物SO2、SOF2 和SO2F2 的检测线能够达到1 ppm，标准偏 差≤5%。结合模式识别和数据处理软件能够实现精准的定性定量分析。同时配备池供电系统，能 维持5小时的超长待机，实现了从实验室到现场的无停机快速分析检测。

极端高压原位光谱测量系统 研究中心。但同时也体现了一个突出的问题，很多学校和研究机构买不到适合自己研究的高压光

合作方式 压力是一个独立于温度和化学组分外的重要热力学参量。20 世纪以来，随着高压技术的不断 技术入股 发展，这一热力学参量在诸多学科领域都引起了人们的广泛关注。作为一种极端条件，高压科学与 投资规模 技术如今已经实现了与物理学、化学、材料科学、地球科学、生物学、新能源科学、行星科学、食品科 学等学科领域的交叉发展。高压极端条件下材料性质的研究，需要将样品放置于金刚石对顶砧中 100 万 ~500 万 进行相应的谱学表征。 对于极端高压条件下材料性质的表征需要进行原位光谱测量，我们课题组 自主设计研发多套高压原位光谱表征探测系统。其包括： 1. 高压原位压力标定装置； 2. 高压原位紫外-可见吸收光谱探测装置； 3. 高压原位荧光探测装置； 4. 高压原位时间分辨光谱探测装置； 5. 高压原位偏振拉曼光谱探测装置； 6. 高压原位红外吸收光谱探测装置； 7. 高压原位超快瞬态吸收光谱探测装置。 上述搭建光谱探测装置的各项性能指标处于国内领先位置，同时我们已经申请多项发明专 利和计算机软件著作权。我们以上述实验装置进行科学研究，在 Light-Science & Applications， Nanoscale Horizons，Advanced Optical Materials，Journal of Physical Chemistry Letters等 期刊已经发表多篇论文。

代谢组学技术

代谢组学 (Metabolomics or metabonomics)是20世纪90年代中期发展起 来的一门新兴学科，是系统生物学的重要组成部分。代谢组学通过检测内源性代 谢产物在扰动下的变化，对生物系统进行整体及其动态变化规律的研究，已被广 泛应用于疾病诊断、医药研制开发、营养食品科学、毒理学、环境学，植物学等 与人类健康密切相关的领域。 中国科学院大连化学物理研究所是国内最早开展代谢组学研究的科研机构， 承担并已完成了国家“863”第一个关于代谢组学技术平台的研究项目，以及国 家杰出青年基金、重点基金、国家科技重大专项等。已构建了具有国际先进水平 的针对不同研究目的，从代谢物的靶标分析、非靶标分析和拟靶标分析3个层次 的一整套基于色谱-质谱联用技术的代谢组学平台，并将其应用于病变标记物的 发现和疾病分型，疗效评价和作用机理研究以及植物和微生物的代谢组学研究中， 取得了丰硕的成果。“基于色谱-质谱联用技术的代谢组学分析平台及应用”， 2012年获辽宁省科技发明奖二等奖。“基于液相色谱-质谱联用的高覆盖代谢组 学方法开发及应用”，2020 年获中国分析测试协会科学技术奖 CAIA 奖。在科研 实践中，已实现了代谢组学在样品采集、运输、存储、分析、数据处理各个环节 的标准化操作，授权发明专利和软件著作权 10 余项，涉及样本采集、分析方法、 数据处理、标志物发现等，为本项目提供了良好的技术平台。 该技术已用于疾病生物标记物的发现，营养代谢组学，植物、微生物代谢组 学的研究。大连化学物理研究所是国内最早开展代谢组学技术服务的单位，构建 的多层次代谢组学平台具有国际先进水平，并享有良好的国内外知名度。我们已 经成功解决了困扰质谱代谢组学研究的几个瓶颈，实现了高通量大规模样品分析 到海量数据分析的整个研究过程的SOP，基本可以“定制式”地把整个平台应用 于农业、植物、临床医学、药物

可参照深圳“华大基因”的方法，建立《代谢组学研究院》。合作方投资金额不少于1000万元，

术，构建临床代谢组学表形中心，实现代谢组学在健康产业的应用。健康产业作为一个朝阳产业， 而代谢组学及靶向代谢分析在疾病的早期发现、疾病的分型、疗效评价等方面具有明显的优势，具 代谢组学 (Metabolomics ormetabonomics) 是 20 世纪 90 年代中期发展起来的一门新兴 有极大的发展潜力。因此项目将具有可观的投资回报率。 学科，是系统生物学的重要组成部分。代谢组学通过检测内源性代谢产物在扰动下的变化，对生物 系统进行整体及其动态变化规律的研究，已被广泛应用于疾病诊断、医药研制开发、营养食品科 合作方式 学、毒理学、环境学，植物学等与人类健康密切相关的领域。 技术入股 中国科学院大连化学物理研究所是国内最早开展代谢组学研究的科研机构，承担并已完成了 国家“863”第一个关于代谢组学技术平台的研究项目，以及国家杰出青年基金、 重点基金、国家 投资规模 科技重大专项等。已构建了具有国际先进水平的针对不同研究目的，从代谢物的靶标分析、非靶标 分析和拟靶标分析3个层次的一整套基于色谱- 质谱联用技术的代谢组学平台，并将其应用于病 1000 万 ~5000 万 变标记物的发现和疾病分型，疗效评价和作用机理研究以及植物和微生物的代谢组学研究中，取 得了丰硕的成果。“基于色谱-质谱联用技术的代谢组学分析平台及应用”，2012年获辽宁省科技 发明奖二等奖。“基于液相色谱-质谱联用的高覆盖代谢组学方法开发及应用”，2020年获中国分 析测试协会科学技术奖CAIA奖。在科研实践中，已实现了代谢组学在样品采集、运输、存储、分析、 数据处理各个环节的标准化操作，授权发明专利和软件著作权10余项，涉及样本采集、分析方法、 数据处理、标志物发现等，为本项目提供了良好的技术平台。 该技术已用于疾病生物标记物的发现，营养代谢组学，植物、微生物代谢组学的研究。大连化 学物理研究所是国内

机场跑道异物检测系统

必要性及需求分析: 异物损伤（FOD：Foreign Object Damage），是指由外来物引起的航空器损伤。据统计，全球每年FOD损失30－40亿美元，一年FOD引发的各类不安全事件达到 70000次，其中严重的 FOD事件大约 4次/10000次起降。FOD不但会造成巨大的直接损失，还会造成航班延误、中断起飞、关闭跑道等间接损失，而间接损失至少为直接损失的 4倍。为避免机场异物带来的各种损失，机场一般采用人工巡检的方式，但人工检测可能会出现漏检，因此，人工检测存在不稳定因素，且人工检测效率低下，因此，采用自动化检测成为机场异物检测的新需求。 目标及主要任务: （1） 开发高速扫描检测系统 采用三维激光扫描系统对机场跑道进行扫描，研究相当异物图像处理算法，根据测出的三维数据找出异物的位置。 （2） 车载集成研究 寻找或开发具有车载高速扫描系统的移动小车，能够在GPS或巡航引导下，实现所有既定路面的扫描与检测工作。 （3） 异物清除功能集成研究相应的定点清除系统，实现所检物体的及时清除。 现有工作基础: 已完成一套车载检测系统，并在实际机场跑道测试其检测效果。试验中使用的异物为螺钉、螺帽、碎石等机场常见异物，检测车的速度为30km/h。系统主要参数：检测精度：可检测长、宽、高均大于5mm的异物；检测速度：检测车工作速度可达30km/h；工作环境：可适应晴天、雨天、白天、黑夜等天气条件，并且不受跑道轮印和水泥板接缝影响。试验结果表明，即使在飞机轮印密集的主跑道起降区，待测异物也无一漏检，且未发生误报，此外水泥板接缝也不会对检测系统造成影响。 预期经济和社会效益: 使用该系统可

标志性气体激光在线监测系统

利用激光吸收光谱技术（TDLAS、ICOS、CRDS等技术）实现了多类型标志性 气体，如：O、CO、CO、HO、HS、HCl、HF、CH 、CH 、CH 等气体及其同位素 2 2 2 2 4 2 2 2 4 丰度的高速、高敏的原位在线监测。本成果系统性的研究了不同场合、不同应用 需求条件下的仪器性能，自主研发了诸如：激光器核心电源板、数字式和多通道 模拟式锁相放大器电路板、核心控制板、光学气体多通池等等，实现了满足工况 要求的气体在线分析仪器。 目前产品已经满足生产要求，成熟度较高，待产业化。 在该方向已经申请发明专利和软件登记数十项。

超微水测量装置

利用激光吸收光谱技术实现不同场合的超微量水汽在线原位测量。 目前产品已经满足生产要求，成熟度较高。 在该方向已经申请发明专利和软件登记数十项，产品完全可以实现产业化生 产。

光纤传感类原位测量仪器（温度、应力应变、振动等）

将光纤作为信号传输和感知的载体，利用光敏元件或材料，将被测参量转换 为相应光信号的新一代传感技术。可分为三种典型技术：分布式光纤传感（DTS）； 光纤光栅传感（FBG）；分布式光纤振动传感技术（φ-OTDR）。优势特点：非电传 感、本质安全、无电传输、抗电磁干扰、一纤多点、动态、多场、分布式、点式、 组网测量、柔性安装、形成智能材料、尺寸小、重量轻、寿命长、30年以上。 测量精度高、稳定性好。 目前产品已经满足生产要求，成熟度较高。 在该方向已经申请发明专利和软件登记数十项。

激光探针元素物质成分原位分析仪器

激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种用于化学多元素定性和定量分析的原子发 射光谱。可实时广泛的应用于科研及工业等众多领域。LIBS 技术是光谱分析领 域一种崭新的分析手段，其基本原理是使用高能量激光光源，在分析材料表面形 成高强度激光光斑(等离子体)，使样品激发发光,这些光随后通过光谱系统和检 测系统进行分析。这种技术对材料中的绝大部分无机元素非常敏感.。同时能分 析低原子数元素例如：氢-钠的元素，这些元素用其他技术很难分析。可用于固 态、液态、气态样本以及浆状物质的检测分析，无需接触且几乎无损，无需样本 制备或仅需少量样本制备，空间和深度检测分析成为可能，远距离检测距离高达 数米。配合显微系统可实现微米级空间分辨的LIBS物质成份分析实验。 目前产品已经满足生产要求，成熟度较高。 在该方向已经申请发明专利和软件登记数十项。

煤矿用多类型安全预警装置（气体及光纤传感类）

同时利用激光吸收光谱技术和光纤传感技术实现，煤矿井下自然发火的在线 原位检测。避免了长束管系统的抽取式测量，提高了测量精度，响应速度和测量 气体种类。可以同时测量O、CO、CO、CH、CH、CH 等目标气体。 2 2 4 2 4 2 2 激光多气体在线监测系统有：激光多气体监测主机、抽气束管、上位机PC、 通讯光缆等。该系统集多种气体检测于一身，能够显示多种气体信息，标准主机 可同时检测 6 种气体（一氧化碳 CO 、二氧化碳 CO 、氧气 O 、甲烷 CH 、乙 2 2 4 烯CH 、乙炔 CH）。所有待检气体先过滤后检测，远距离信号传输，就地可视 2 4 2 2 化显示。 目前产品已经满足生产要求，成熟度较高。 在该方向已经申请发明专利和软件登记数十项。

新型20kHz高频光纤隔离器

针对托卡马克装置辅助加热系统高压电源的高电压大电流信号采集与传输 的工作需要，研制了新型高频光纤隔离器，具备距离远、精度高、线性度高和频 率响应高等特点，用于实现高压电源系统的实时反馈控制。选用新型的电力电子 技术完成基本的硬件电路设计，采用高速 FPGA芯片完成相关软件编程，实现高 压电源输出电压电流信号的采集和隔离传输。本项目已成功研制，并应用于EAST 托卡马克装置多套辅助加热高压电源系统中，满足高压电源系统的采集和传输需 求，实现高压电源系统的高精度输出。

电梯安全运行物联网监管系统

电梯安全运行物联网监管系统利用边缘计算、移动互联网、人工智能、大数 据和云计算等技术，通过在电梯内独立加装多参数智能传感终端，经过边缘和云 端计算分析，实现对电梯运行情况的实时分析，进而实现电梯的安全风险预警、 自动报警与应急救援处置跟踪、维保过程智能化监管以及大数据运行质量评估等 功能，降低电梯故障率的同时保障电梯运行安全。系统拥有授权发明3项专利， 授权的其他知识产权 22项，经过安徽省科学技术情报研究所科技查新报告证明 该项目相关技术达到国际先进水平。

农业重金属智能检测仪器

必要性及需求分析:农田灌溉水是农业生产的源泉，与我国的粮食安全息息相关。然而我国的灌溉用水正面临着严重的安全威胁：据全国第二次污水灌区环境质量状况普查统计显示，目前我国利用污染灌溉水的农田面积为361.84万亩，占我国总灌溉面积的7.33%，占地表水灌溉面积的约10%，该面积比20世纪80年代初第一次污灌普查时的数据高1.6倍。为此国家出台了农田灌溉水质标准（GB5084-2005），严格规定了灌溉水质指标，主要有：水温<35℃，溶解氧<150mg/L，PH=5.5~8.5，全盐量<1000mg/L，氯化物<250mg/L，总汞<0.001mg/L，总镉<0.005mg/L，总砷<0.05mg/L，六价铬<0.1mg/L，总铅<0.1mg/L，总铜<1.0mg/L。拟开发一种基于光电传感器的便携式农田灌溉水重金属检测仪，采用先进传感器技术，具有快速、多通道同时检测的特点，同时项目采用嵌入式系统，开发的仪器小型化，方便在农业中应用与推广。目标及主要任务:目标：开发便携式快速高通量农田灌溉水质重金属检测仪，满足国家高标准农田检测中灌溉水监督监测。主要任务：农田灌溉水质重金属检测仪硬件电路设计、多源传感器接口电路及抗干扰设计、灌溉水质重金属检测仪软件设计、整机系统的软硬件集成与在农场灌溉水质重金属检测中的示范应用。现有工作基础:智能农业信息与环境检测实验室主要从事智能信息处理、数字农业、农业生态环境与农产品安全检测等方面的研究。主要研究领域包括：（1）智能信息感知：光纤传感技术、化学传感器技术、农业水/土/气环境检测、农产品

无人机载大气污染气体监测系统

必要性及需求分析:我国在环境问题上面临着前所未有的挑战，大气污染表现出显著的系统性、区域性、复合性和长期性特征，特别是近来呈现出的城市群区域大气复合污染。然而，由于缺乏区域大气痕量气体的时空分布变化信息，难以对区域大气环境的现状和变化趋势给出全面、清晰的分析，不能满足国家环保总局制定我国污染控制决策的急需。为此，迫切需发展具有大范围监测能力的大气成分探测技术与仪器，获取区域的大气痕量成分时空分布信息，为正确阐明和预测我国大气环境现状以及区域环境演变的趋势提供数据支撑，同时提升我国对区域大气环境的观测能力。目标及主要任务:研制目标瞄准了当前国际上最先进的痕量气体区域分布监测仪器的水平，最终目的是完成具有自主知识产权的监测仪器，解决我国环境监测中污染气体区域分布快速监测能力不足的问题。研究内容是利用超光谱成像、凸面光栅精细分光、成像差分吸收光谱（DOAS）、精确控温、基于辐射传输模型的大气质量因子计算等先进技术、方法研制出高灵敏、高精度、实用可靠的可搭载无人机平台的大气污染气体区域分布监测系统。现有工作基础:研究室目前已研制完成基于有人机平台的超光谱成像差分吸收光谱仪，并于2013年4月28日~5月1日参加了天津观测实验。预期经济和社会效益:本系统的研制瞄准了当前国际先进的痕量气体二维分布在线监测仪器的水平，具有自主知识产权，并实现产业化，可替代进口产品。本系统的核心技术是成像差分吸收光谱，系统由光机部分、温控部分、硬件电路部分、软件部分等组成，适应无人机载平台搭载的特殊要求。对于主要的污染气体，需要对区域分布其进行精确的测量的原因有两个方面：一方面控制其排放量；另一方面对我们国家

大气细粒子与臭氧时空探测激光雷达系统

必要性及需求分析:目前，我国环保和气象已经开展沙尘暴监测网和大气成分监测网络建设，面临设备国产化率低、关键部件依赖进口的局面，急需发展自主产权的大气气溶胶细粒子和臭氧时空分布的快速在线监测技术和系统，扭转长期以来国家缺乏大气细粒子和臭氧时空分布监测数据而相关研究工作又依赖国外仪器设备的局面，通过自主创新，支撑激光雷达探测技术产业化，实现气溶胶和臭氧的多参数自动探测，促进激光雷达系统的小型化、自动化和网络化，建立分区域灰霾和臭氧探测技术标准和评估方法，探究灰霾、光化学烟雾等城市污染形成机制。目标及主要任务:发展具有自主知识产权的大气细粒子和臭氧时空分布的快速在线监测技术和系统，仪器开发目标是：开发具有自主知识产权的激光器、瞬态记录仪等关键设备，突破激光雷达关键技术瓶颈，研发精确反演和应用软件；集成项目前期自主研发的技术成果，研制工程化的大气细粒子和臭氧激光雷达探测系统工程化样机，使激光雷达的国产化率从目前的30%提高到80%以上。现有工作基础:安徽光机所环境光学中心为国家环境保护环境光学监测技术重点实验室和中科院环境光学与技术重点实验室，在光学技术的遥测系统研发和应用等领域具有较为丰富的技术背景和相应技术队伍。在激光雷达探测研究方面，已开展基于米散射偏振激光雷达、拉曼雷达、臭氧雷达、水汽雷达、微脉冲雷达等多种类型的大气气溶胶探测研究，并结合风廓线雷达对颗粒物的跨区域输送通量进行了研究。在“863”项目的支持下，已成功研制拉曼激光雷达系统，完成对大气颗粒物中细粒子空间分布测量技术的研究；科技部重大仪器专项“大气细粒子与臭氧时空探测激光雷达系统研发与应用示范”自主研发的多波段雷达，运

水体藻类荧光光谱在线分析仪

必要性及需求分析:目前水质安全在线预警技术的研究是国际上环境监测领域的一个研究重点。近年来，我国“水华”“赤潮”爆发日益频繁，已经严重威胁到了饮用水安全。分光光度法、高效液相色谱法等传统藻类测量方法，需要“现场采样-离线分析”，存在测量周期长、手续繁琐、测量时效性差，无法满足现代环境监测对藻类在线监测的需求，亟需发展不同种群落藻类的快速在线测量技术与仪器。目标及主要任务:水体藻类荧光光谱在线分析仪创新性地使用离散三维荧光光谱识别技术，结合独特的光机结构设计、信号调制检测理论、微弱荧光信号检测技术、多组分分类算法和计算机软硬件技术，实现了水体中蓝藻、绿藻、硅藻、甲藻、隐藻实时分类测量。水体藻类荧光光谱在线分析仪大大简化传统藻类测量方法烦琐的测量步骤、降低环境监测的成本，显著提高环境监测部门对水体藻类的监测技术水平，为“水华”和“赤潮”的预警提供设备和技术支撑。现有工作基础:课题组已经攻克了水体藻类荧光光谱在线分析技术关键难题，研制了自主知识产权的第一代水体藻类荧光光谱在线分析仪工程化样机，仪器通过第三方性能测试和科技成果鉴定，进行了小规模试生产，并在巢湖、太湖、三江营水库等典型湖库进行了长期示范应用，并已有2台仪器销售2台。核心技术获得发明专利2项、软件著作权登记1项。预期经济和社会效益:目前，我国海洋局、环保总局和水利部等所属的约6000个环境监测点，若按今后5-10年内50％的监测站点配备一套水体藻类荧光光谱在线分析仪计算，总共约需3000套。国外同类产品按照目前的市场价格来算，每套约30万元人民币，仅此项就有约10亿人民币的巨大市场。另外，全国具有上万个自来水厂，这也将是一

等离子清洗技术在微电子封装中的应用

成果简介：在微电子封装的生产过程中，环氧树脂、光刻胶、焊料、金属盐等这些沾污会影响封装生产过程中的相关工艺质量。采用等离子体清洗技术可以清除分子水平的污染，保证工件表面原子与附着材料的原子之间紧密接触，从而有效地提高引线键合强度，改善芯片粘接质量，提高芯片封装性能、可靠性。主要技术指标（或参数）：采用等离子体清洗技术可以可以增加材料表面能，减少空隙，有效改善键合区、引线框架的粘结性能，提高封装质量和可靠性。应用领域：微电子芯片封装(如LED封装)。市场前景：目前，以集成电路为基础的电子信息产业已成为世界第一大产业。其中，由于半导体光电子技术的进步，LED的发光效率迅速提高，预示着一个新光源时代到来。仅等离子体清洗技术在LED封装工艺中的应用，就具有巨大的市场前景。拟转化的方式（或合作模式）：可采用技术转让或技术作价入股成立公司方式。 平台建设单位： 中国科学院科技创新发展局 中国科学院办公厅 国科控股 中国科学院科技战略咨询研究院 --> 中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000006 版权：中国科学院 主办：中国科学院科技创新发展局 承办：中国科学院成都文献情报中心 找错--> 微信小程序 --> 中国科学院知识产权信息