清华大学科研成果及合作项目.docx

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清华大学科研成果及合作项目

2010年清华大学最新科研成果及合作项目

序号：

1

项目名称

全基因组中人类复杂疾病的致病基因的发现系统

是否具有知识产权

是

项目目前所处阶段

理论研究

项目简介

人类复杂疾病研究是目前计算生物学\生物医学领域最为重要而热点的基础研究问题之一.对于人们关心的复杂疾病发现相关的致病基因及其生物分子网络是发现致病机理和进行基因治疗的关键步骤.利用目前的多种生物数据,例如基因组数据,蛋白质组数据等,我们设计了多种信息融合的有效算法（软件）,搭建了发现给定复杂疾病的相关致病基因的信息平台.计算试验中发现了大量的与糖尿病,高血压,癌症等常见疾病相关的致病基因,这些致病基因可以进一步通过生物试验确定其功能,为治疗相关疾病提供新的基因药物靶点.

建议合作方式

合作研究

序号：

2

项目名称

小学数学教与学支撑系统

是否具有知识产权

软件着作权

项目目前所处阶段

完善推广应用

项目简介

项目名称为小学数学教与学支撑系统，已经申请软件着作权，着作权人为我和博士期间导师。

现在处于完善推广应用阶段，可以进行技术转让或合作开发。

该系统中包含大量的儿童数学认知工具，认知探究工具覆盖小学数学一至六年级全部内容，可自主出题、自动测评、支持网络，经教育部专家组鉴定处于国内领先地位。

建议合作方式

技术转让

序号：

3

项目名称

燃料电池电动汽车车载制氢的研究

是否具有知识产权

是

项目目前所处阶段

实验研发阶段

项目简介

本课题开拓性地研究火花放电等离子体车载重整制氢系统的设计与优化方法。

设计与制作脉冲放电系统和不同结构与尺寸的重整器。

利用自行研制的车载火花放电等离子体制氢系统及其相应的测量系统，进行由不同碳氢燃料火花放电等离子体重整制氢的实验研究，分析结构参数和操作参数对生成气体中氢气的含量、氢产率的影响。

根据实验结果和等离子体重整制氢的基本理论，建立火花放电等离子体重整制氢系统的数学模型，找到提高生成气体中氢气含量、氢产率的基本途径，为等离子体重整制氢器的车载应用提供理论和实验依据。

建议合作方式

合作研究

序号：

4

项目名称

低成本染料敏化太阳能电池的研究与制备

是否具有知识产权

具有阳极材料

项目目前所处阶段

小电池的光电效率已达到10%,大电池的效率接近4%,已接近工业化应用的5%的效率

项目简介

能源短缺与环境污染是目前人类面临的两大问题。

传统的能源煤,石油按目前的消耗速度只能维持五十至一百年。

另外,由此所带来的环境污染,也正在威胁着人类赖以生存的地球。

而在人类可以预测的未来时间内,太阳能作为人类取之不尽用之不竭的洁净能源,不产生任何的环境污染,不受地理条件的限制,因此太阳能利用技术研究引起了各国科学家的广泛重视。

太阳能发电是太阳能利用的重要领域之一,它具有高效、清洁、低成本的优势。

1991年瑞士学者Gratzel等在Nature上发表文章,研制出了以过渡金属钌（Ru）的配合物作为染料的纳米晶膜TiO2太阳能电池,其光电转换效率达到7.1%--7.9%,光电流密度大于12mA/cm2,引起了世人的广泛关注.目前,染料敏化纳米二氧化钛太阳能电池的光电转换效率已达到了11.18%。

且成本比硅太阳能电池大为降低,性能稳定,应用前景十分诱人。

建议合作方式

合作开发或技术入股

序号：

5

项目名称

现场移动应急辅助决策关键技术

是否具有知识产权

有

项目目前所处阶段

项目简介

近年来，城市、社区及大型企业公共安全管理呈现突发事件日渐增多,突发事件处置不及时、不合理的情况时有发生，造成了较大的经济损失并影响了各级政府、相关单位的形象和社会的稳定。

形成上述情况的重要因素之一是缺乏适用于多种类型突发事件应急指挥的通用技术与装备。

为此，充分利用物联网传感与虚拟仿真等先进技术,研究城市、社区及大型企业突发事件现场态势感知与模拟、远程信息获取与传输、应急联动与指挥决策支持等关键技术与设备，开发通用突发事件移动应急指挥、远程会商与决策支持平台，为现场指挥以及更高一级应急指挥机构的决策指挥提供实时综合的信息，提高政府、社区及大型企业突发事件现场指挥与决策支持水平。

建议合作方式

合作开发

序号：

6

项目名称

微电子器件和微电子机械系统用器件的无铅压电薄膜

是否具有知识产权

项目目前所处阶段

性能优化

项目简介

现今，广泛被使用的压电材料是PbTiO3-PbZrO3（PZT）基的系统，PZT基材料具有优秀的压电和热电特性。

然而，由于在高温制备过程，PZT基材料中氧化铅易挥发，对环境会产生破坏。

出于对环境的保护，急切需要用非铅压电材料来替代PZT基材料。

因此，无铅压电材料的制备和应用是过去10年左右国际上研究的热点之一。

近年来，由于无铅压电材料可望在信息、传感、航空、机械、生物、医学等行业获得广泛应用，这类材料的制备和应用研究也已引起国际上的关注，并推动着无铅压电陶瓷材料和制备技术的不断发展。

利用无铅压电薄膜的压电性，可以制备多种微电子器件和微电子机械系统用器件，例如：

微驱动器和机敏传感器等。

随着电子元器件小型化以及新型电子元器件（如微电子机械器件，简记为MEMS）的发展需要，这在很大程度上推动了材料的研究从体材料向薄膜材料的转变。

近年来，无铅压电薄膜已经成为这个领域研究的热点。

建议合作方式

序号：

7

项目名称

海相软土流-固耦合非线性损伤力学研究

是否具有知识产权

软件着作权

项目目前所处阶段

原理验证

项目简介

针对国内国际海洋开发日益广泛、海洋结构工程逐渐增多，项目以东海区域性海相淤泥质软土为主要研究对象，借助化学分析并结合动静三轴模型试验，以非线性损伤力学为理论支撑，研究不同海相杂质配比条件下海洋软弱土材料的损伤裂变过程,建立流固耦合状态下的海相软土非线性损伤本构模型及数值算法，项目预期将揭示海相软弱土受杂质物化水平影响的非线性损伤力学行为敏感性特征，实现对海洋环境下软弱土材料损伤灾变较为全面的研究和分析，项目的研究成果将对海洋工程、地下工程的施工及研究起到积极的推动作用,在指导海洋环境工程设计方案优选方面可以起到基础性导引作用，同时将为海洋岩土力学的发展提供新的理论，项目研究成果不仅可以用于海洋结构工程，也可用于其他大型地下工程，如海底隧道、海底地质勘探与能源开发等，具有较为广阔的应用前景。

建议合作方式

合作开发

序号：

8

项目名称

荷叶黄酮的分离提取及其对糖尿病的防治功能

是否具有知识产权

合作专利一项

项目目前所处阶段

原理验证

项目简介

建议合作方式

购买专利

序号：

9

项目名称

1）汽车电子控制单元软件开发：

基于Matlab/Simulink的自动代码生成技术

2）电动汽车、混合动力汽车整车控制器

3）电动汽车电池管理系统

是否具有知识产权

1）软件着作权、demo

2）软件着作权、发明专利、实用新型专利

3）软件着作权、实验验证

项目目前所处阶段

1）已在奥运会示范项目中得到实际应用

2）已在奥运会示范项目中得到实际应用

3）样机开发

项目简介

1）Matlab/Simulink是Mathwork公司开发的图形化编程工具，具有强大的数据处理、算法仿真和自动代码生成功能。

本人基于Matlab/Simulink平台，实现了可以应用于MPC561（32位）和MC9S12XEP100（16位）等系列单片机的控制算法的搭建和自动代码生成过程。

上层算法与底层代码无缝链接，加快了汽车电子控制单元的开发过程。

更进一步，可以将底层硬件驱动、操作系统和编译环境集成于Matlab/Simulink中，实现软件开发的“一键生成”功能。

本技术已成功应用于奥运会燃料电池示范车中。

2）整车控制器是电动汽车、混合动力汽车的“大脑”。

它接受司机操作命令，协调动力系统各个部件的工作，对于保障整车安全、保护动力电池有着极为重要的作用，是混合动力汽车、电动汽车的三大核心技术（电池、电机和电控）之一。

本项目开发了完整的整车控制器软硬件技术，具备多输入、多输出功能，同时还具备CAN通讯、串口通讯等功能。

相关技术已经在奥运会燃料电池示范车中得到了系统检验。

3）电池管理系统是动力电池的核心技术。

目前，本项目已经完成电池管理系统的样机开发，并进行了初步的实验验证。

电池管理系统的核心技术包括：

单片电压采集和SOC估计。

在初步验证实验中，单片电压采集精度达10mV，SOC估计算法的精度达5%。

建议合作方式

1）技术培训，合作开发

2）项目合作

3）项目合作

序号：

10

项目名称

多轴汽车全轮转向

是否具有知识产权

项目目前所处阶段

样机验证

项目简介

多轴汽车是指转向轴在二轴以上，整车在三轴以上的汽车。

电动轮是将电动机和减速装置直接与车轮集成为一体。

为解决目前多轴汽车采用梯形臂式纯机械转向机构导致的操纵稳定性和使用经济性差这一问题，本项目提出线控转向控制策略，并通过对电动轮的电子差速控制来实现车轮驱动力矩的控制，最终实现基于总线控制的电动轮式多轴汽车全轮独立转向控制，可根据车辆转向模式的需要，单独地控制每个车轮转向角度的大小和方向以及驱动车轮滚动的力矩大小和方向，从而实现满足多种转向工况的非常灵活的多种转向模式，使车轮对地面附着系数的利用达到最佳，避免车轮的驱动打滑和转向时的轮胎滑移，降低油耗和轮胎磨损。

目前可以实现的转向方式有同相位转向、逆相位转向、只前轮转向、只后轮转向等。

建议合作方式

技术转让

序号：

11

项目名称

1）电动汽车制动能量回收与ABS集成系统

2）车道偏离预警（LDW）系统

是否具有知识产权

具有知识产权

项目目前所处阶段

原理样机制作完成

项目简介

电动汽车制动能量回收与ABS集成系统是专门针对电驱动车辆开发的系统，该系统同时具有制动能量回收功能和制动防抱死功能，在添加必要传感器如方向盘转角、横向加速度、横摆角速度传感器等可以延伸升级驱动防滑系统（TCS）和车辆稳定性控制系统（ESP）。

制动能量回收系统是纯电动车辆和混合动力车辆必须具备的关键系统，有研究表明，在城市驾驶工况下，大约有1/3到1/2的能量被消耗在制动过程中。

同时，作为最重要的主动安全措施，防抱死制动系统在一些国家已经属于强制装备的范畴。

从安全的角度考虑，目前的电力驱动、有回馈制动功能的汽车仍保留了摩擦制动系统，并且绝大多数装备了防抱死制动系统。

现有的防抱死摩擦制动系统已经可以保证在大制动强度或恶劣附着条件下车辆制动的稳定性。

在加入回馈制动后，如何使防抱死制动效果不受影响，进一步的，如何利用回馈制动的特性配合摩擦制动进行防抱死制动，对于制动安全尤为关键，是电力驱动车辆动力学控制的重要课题。

我们课题组主要研究电动汽车制动能量回收与防抱死集成化技术，目前针对客车、轿车已经研制出原理样机，其中客车制动能量回收与防抱死集成系统已经小批量装车，在奥运场馆以及上海世博会场区投入使用。

车道偏离预警（LDW）系统是车辆智能驾驶辅助系统的关键组成部分。

其基本工作原理为：

图像处理器采集来自车载摄像头和其它传感器的信号，根据图像处理等算法，检测车辆在当前车道中的位置以及车辆相对车道边界的运动状态。

当车辆出现无意识的偏离行驶车道的情况时对驾驶员提出警告。

根据相关机构的调查，很多驾驶员都会经常不注意的（如疲劳驾驶、视线不好等原因）偏离当前行驶的车道，从而导致事故发生，大大降低了车辆的安全性。

LDW可以辅助驾驶员保持车辆行驶线路。

该系统已经在全世界范围内得到了专业驾驶员的认可，很多法规制定机构都准备将LDW系统作为强制安装的系统进行推广，例如：

欧盟在新的欧洲安全法规2009/661/EC中要求：

对于重型车，2013年11月前所有新车型，2015年11月前所有新生产的车辆，都必须强制装配车道偏离警告系统（LDW）。

由此可见，LDW系统具有广阔的市场前景。

建议合作方式

购买专利、技术转让、技术入股、合作开发

序号：

12

项目名称

1）高精度、高复杂度辊弯成型产品及装备研发

2）车身材料及结构在碰撞载荷下的大变形及失效的表征和模拟

是否具有知识产权

项目目前所处阶段

成熟

项目简介

1）辊弯成型（RollForming）是一种高效、节材的板金属先进成形技术。

尽管采用冷弯成型工艺已经生产了大量的、几乎遍及人们生活各个领域的金属制品，但冷弯成型技术仍然是一门经验性很强的工业学科，就整个世界范围来说，冷弯成型技术还远未成熟，冷弯成型工艺仍然被称为一门“空缺的艺术”，本项目为辊弯成型工艺的核心技术和装备进行研究。

2）轻量化汽车设计的一大约束是其碰撞安全性能要求，在碰撞载荷下汽车车身的主要承载部件往往发生较大变形，其载荷行程的设计对于碰撞能量吸收、乘员约束系统匹配和乘员保护非常关键。

本项目将建立碰撞吸能结构的轻量化设计平台；结构件碰撞失效控制方法；基于轻量化耐撞性结构的材料及工艺改进建议和连接方法。

建议合作方式

序号：

13

项目名称

1）汽车并联混合动力系统设计

2）汽车运行情况记录分析与故障在线诊断

是否具有知识产权

是

项目目前所处阶段

1）为北京某客车公司设计的混合动力系统三大关键部件：

电池、电机和整车控制器均已成型，电池已经完成路试4000公里，正在小规模批量化生产，控制器和电机正在样机试验阶段

2）故障记录装置已开发完成，正在小批量应用

项目简介

1）我们吸收国外EATON原型混合动力系统的优势，进行三大关键部件的国产化设计：

电池、电机和整车控制器，目前均已完成样机试制，其中电池已经小规模生产。

针对城市客车，我们现有试验平台包括零部件试验平台、动力系统台架试验平台和实车环境试验平台，可以根据贵方汽车厂家的目标车型进行匹配更新，尽快搭建试验平台并着手开展工作。

希望能够与贵方汽车厂家进行合作，由汽车厂家提出设计要求，根据要求对动力系统进行匹配选型，确定系统结构，进而对关键零部件进行自主设计生产，我们负责上述三个关键零部件，其余的离合器和变速箱可以通过其他途径选择现有产品，最终形成具有自主知识产权的一套混合动力系统，能够实现整车经济性的提升，满足当前社会“低碳”环境要求。

2）本装置具有丰富的接口，包括三种总线接口、数字量接口、模拟量接口、高速采集接口，存储介质采用SD卡，配有上位机分析软件。

记录过程采用事件触发性压缩技术，一张2G卡可存储数据时长为1个月，具有详细的故障诊断功能，并在故障发生时提示司机操作。

保证简单故障不影响运行，隐性故障很容易查找。

并可以根据不同需求进行接口配置，以满足不同应用场合。

本装置已经在城市公交上进行应用，具有一下优势：

成本低；体积小，不增加额外的安装空间，安装成本低；接口丰富并可以配置；可根据不同车型进行软件设定，包括更新记录信息和故障判断信息；采用了故障触发性压缩技术，提高存储介质的利用率；可根据故障内容对司机进行提示操作，减少车辆抛锚的情况；对隐性故障实现故障在线，便于查找和维护；电磁兼容性能好，已经过测试；上位机强大的分析软件功能，可以很直观的对各种信息进行分析。

建议合作方式

合作开发

合作开发

序号：

14

项目名称

1.透射室放射源源位监控及剂量监测系统

2.室内空气氡浓度测量

3.建材放射性检测

是否具有知识产权

是

项目目前所处阶段

1.透射室放射源源位监控及剂量监测系统：

样机试验2.室内空气氡浓度测量：

小批量生产3.建材放射性检测：

样机试验

项目简介

国家相关文件规定，县级以上医院必须配备透射室放射源源位监控装置，本项目针对该需求提出立项，完成源位监控报警，以及医院工作人员所处环境放射性剂量水平实时监控。

室内氡是仅次于吸烟的引发肺癌的第二大诱因，本项目为环保部门提供相应室内氡的检测方法。

建材是人们日常生活中主要吸收的辐射剂量来源，本项目提供建材材料的放射性核素含量的检测。

建议合作方式

技术入股或合作开发市场

序号：

15

项目名称

汽车碰撞结构安全性设计与改进

是否具有知识产权

否

项目目前所处阶段

应用

项目简介

清华大学汽车碰撞试验室从事汽车被动安全方面研究多年，处于国内领先地位，技术先进、理论深厚、经验丰富，可进行整车和零部件安全设计和改进。

建议合作方式

与单位合作

序号：

16

项目名称

基于人机系统建模的神经康复机器人系统的研究与开发

是否具有知识产权

有自主知识产权

项目目前所处阶段

试验样机已进入临床试验阶段

项目简介

国内外众多研究已证明将神经康复机器人技术应用于偏瘫患者的康复训练是提高偏瘫患者康复治疗效率、减轻社会与家庭负担的有效途径，但要将该康复机器人技术在临床康复上广泛应用并推广，还需要解决患者个体差异性、训练处方的针对性和训练过程的智能化控制等关键技术问题。

本项的成功研制将大幅度降低医疗师的工作强度，提高偏瘫患者康复训练水平，扩大病人的受益面，为我国智能化偏瘫患者康复训练器械产业化做出贡献。

建议合作方式

技术入股

序号：

17

项目名称

化工过程的改造优化、节能降耗改造

是否具有知识产权

无

项目目前所处阶段

成熟应用

项目简介

对于化工行业的扩产改造、节能降耗改造，在流程模拟基础上进行流程和工艺参数优化，达到改造目的。

建议合作方式

合作开发

序号：

18

项目名称

制药企业ERP系统

是否具有知识产权

软件着作权

项目目前所处阶段

已完成，并已在多家制药企业成功应用

项目简介

该系统是专门面向制药企业定制开发管理软件，功能包括：

采购（供应商、采购合同、采购申请、采购费用、采购记录管理等）、库存（成品及物料分类账、收料、采购退货、物料及产品报废、安全库存管理等）、销售（订单、发货、发票、回款、费用、报表中心、销售计划、营销网点管理等）、客户（客户档案、合同、联系人、质量跟踪、邮寄记录、广告管理等）、生产（处方设置、批指令、物料需求计算、领退料、产品入库、物料平衡管理等）、质量（质量检验、供货商资质评估、质量反馈信息、GMP文档、产品跟踪等）、设备（设备档案、维修保养计划、设备台帐、领用申请、设备故障、易损件管理等）、人事（组织结构、人事档案、人事变动、考勤、招聘、培训、人事合同以及体检信息管理等）、系统（系统登录控制、用户管理、权限管理、操作日志记录等）。

建议合作方式

合作开发

序号：

19

项目名称

医疗服务机器人的人性化语音交互技术研究

是否具有知识产权

是

项目目前所处阶段

应用研究，已有部分产品化

项目简介

本项目利用机器人的多轴协调控制技术，研制一种进行多种医疗护理服务的机器人。

通过各个关节之间的协调运动，采用单动或联动方式来实现各种位姿，通过语音来控制进行多位姿的运动。

建议合作方式

合作研究

序号：

20

项目名称

1.麻醉深度监护仪

2.电子血压计、血糖检测仪

是否具有知识产权

是

项目目前所处阶段

样机

项目简介

麻醉深度监护仪；电子血压计、血糖检测仪

建议合作方式

合作开发

序号：

21

项目名称

企业信息化总体规划

是否具有知识产权

是

项目目前所处阶段

较为成熟

项目简介

本项目从企业现状入手，从管理＋技术的角度来进行企业信息化建设的规划。

不仅从技术层面详细规划了一个典型制造型企业进行信息化建设的方方面面，而且还重新梳理企业的管理流程，为企业提高管理水平有着一定促进作用。

建议合作方式

项目制或顾问方式合作

序号：

22

项目名称

塑料发泡技术,XPS挤塑板相关技术指标研发

是否具有知识产权

专利

项目目前所处阶段

已在木塑发泡材料中得到应用（试验室阶段）

项目简介

发泡剂在原配料中的分散均匀性是影响发泡材料泡孔大小、分布及其形貌的直接原因之一。

在传统的生产工艺中，通常采用高速搅拌的方式将发泡剂与树脂、助剂共混，然后生产发泡产品，这种方法一般都不能使发泡剂充分分散。

为解决上述不足，日本目前采用颗粒复合系统（PCS）实现了发泡剂在树脂中分散均匀，其主要方法为：

用适当粒径的树脂作为母颗粒，发泡剂作为子颗粒进行固定化处理，实现二者的复合，进而使发泡制品性能提高。

清华大学材料与工程系粉体工程研究室和及其下属中心——长兴清华粉体及新材料工程中心已掌握了此项技术，希望能跟企业合作开发。

建议合作方式

合作开发

序号：

23

项目名称

1、天台佛学对台州传统建筑和地方文化的影响；

2、国清寺的历史沿革和建筑特色研究；

3、韩国天台宗重兴建筑的中国元素与本土特色

是否具有知识产权

项目目前所处阶段

项目简介

台州是佛教天台宗的发源地，天台佛学一千多年的发展和传播，必定在台州的传统建筑和地方文化中留下浓墨重彩，它们体现在哪些方面，在何时以何种方式达致鼎盛，又在什么样的冲击之下渐渐淡去，这是一个值得探究的课题。

这些传统的因素如何在台州的城市规划和建筑风貌中加以传承、保护和发扬，更是一个值得我们思考的课题。

国清寺的历史沿革和建筑特色研究，是上述话题中非常重要的组成部分，同时又是一个值得独立探讨的课题。

韩国的天台宗重兴仅有几十年的时间，此前500多年，韩国没有一所天台宗的寺院。

但在重兴至今四十余年的时间里，天台宗在韩国建起了两百多所寺院。

这些寺院保留了多少中国元素，又加入了多少韩国本土的特色，这对研究天台宗的发展传承，以及韩国民族性在近代的重塑，都有着非常重要的启发意义。

建议合作方式