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[成果] 1800140004 安徽
TH814 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:涡街流量计具有无机械可动部件和能测量多种介质等优点,被广泛应用于流程工业中,是国际上主要的流量仪表产品之一。但是,涡街流量传感器(大多采用压电传感器)是一种基于流体振动原理的传感器,在立项时,国内外没有解决涡街流量计抗强振动干扰、数字信号处理方法无法用低功耗单片机实时实现这一难题。然而,工业应用现场的管道振动是普遍存在的。与此同时,量程比受限、不能测量小流量也是涡街流量计研制中的技术难题。 针对强周期振动干扰,该项目建立涡街流量传感器输出的流量信号、周期振动和同频信号的数学模型;基于国内普遍采用的单传感器结构,分别提出数字滤波结合自相关、噪声模板结合互相关和基于频率方差的方法;设计双传感器结构,提出频域相减结合频率方差的双传感器抗振算法。针对强瞬态冲击振动干扰,该项目建立涡街流量传感器输出的瞬态冲击干扰的数学模型;分别提出基于数据替换和分段卡尔曼滤波的方法。为了用低功耗单片机实时实现上述抗振数字信号处理方法,该项目采用复数FFT计算实数FFT、汇编语言编写关键技术等方法降低存储空间和运算量;采用频谱校正方法提高测量精度;提出两级缓冲方法加快工况改变时系统的响应速度。 该项目研制的产品一般能抵抗0.6mm的低频周期振动干扰和2.0g的高频周期振动干扰,该项指标优于国际领先流量仪表企业日本横河公司“对于一般的管配条件,典型的抗振等级为1g”的水平。当1s内的冲击次数不超过4次,该项目研制的产品能正确显示流量的频率,而国内外的涡街流量计产品尚未提到具有抗强瞬态冲击干扰的能力。该项目研制的产品测量液体的准确度为0.5级,测量气体的准确度为1.0级,达到或者超过日本横河公司“液体的测量精度为0.75级(一定范围内,精度能达到0.5级),气体的测量精度为1.0级”的水平。 获得授权发明专利10项、受理并公开发明专利5项;发表国内外论文48篇及专著1本,其中,论文被SCI收录9篇,被EI收录15篇,被他人正面引用826次。 该项目产品已成功应用于冶金、化工、电力、市政环保等行业的几百家企事业单位,销量逐年增加。近三年共销售涡街流量计4123台。销售额为国产品牌的前3名。 该项目解决了涡街流量计抗强振动干扰这一国际性的难题,实现了国产涡街流量计从模拟式到数字式的技术跨越、从普通工况到复杂工况的应用跨越、从低端到高端的产品跨越,极大地增强了国内涡街流量计生产厂家的竞争力,打破了国外产品在中高端市场的垄断,迫使国外产品降价。
[成果] 1800180037 上海
TB533.2 应用技术 环境治理 公布年份:2018
成果简介:该项目属于工程声学、工程振动学、心理声学与生物声学交叉学科领域。 声品质分析、声场分析及声源定位是有效控制汽车噪声、提升产品质量的关键。由于车内声学环境的复杂性、噪声的时变特性、人的生理听觉感知与心理反应过程的复杂性,汽车类产品声品质分析和针对其声场直观、准确描述一直是国际难题。自2005年起在国家自然科学基金优秀青年科学基金项目和面上项目、上海市自然科学基金项目以及东方学者(跟踪)人才计划等项目支持下,从人耳听觉感知全过程入手,深入研究声音在人体听觉器官间的传递机理、声品质智能评价方法、非自由声学环境下的声场分析和声源定位方法、多层消声结构声学性能预测方法。取得了突破性进展如下: ①突破传统声品质评价方法对信号属性的限制,开创性地建立了小波前置神经网络非线性映射算法、噪声综合烦躁度智能评价模型以及基于离散小波变换的非平稳噪声计权评价方法;②突破近场声全息方法对声场条件的限制,提出了非自由声学环境下的稳态/瞬态声场分离和声场重建理论与方法;③建立了一维声场无孔薄板声音传递矩阵理论,提出了多层消声结构声学性能混合预测数学模型。 该项目发表在J. Acoust. Soc. Am.(国际顶级期刊)、J. Sound Vib.(国际顶级期刊)等期刊上的8篇代表性论文SCI他引129次,他引共计267次;其中J. Sound Vib.[2007]单篇SCI他引46次,被加拿大Advances in Engineering机构认定为“在科学与工程研究中贡献卓越的重点科学文献”。该项目共发表SCI论文112篇,SCI/EI他引共计950次。研究成果得到英国Kang教授(英国和美国声学学会Fellow)以及美国Wu教授和Kim教授、加拿大Benesty教授、德国Petersson教授和Eigenbrod教授、瑞典Arteaga教授和Feng教授、中国蒋伟康教授等国际著名学者发表在Mech. Syst. Signal Pr.、J.Sound Vib.、J. Acoust. Soc. Am.等国际顶级期刊上的学术论文引用及正面评价。 该项目出版英文专著2部、中文专著1部;主办IEEE国际会议1次。主要完成人获得国家自然科学基金优秀青年科学基金、教育部“新世纪优秀人才支持计划”、上海高校“东方学者(跟踪)”人才计划资助。 该项目提出的理论与方法,获授权发明专利2项、软件著作权1项,有效解决了声品质主/客观评价的矛盾、非自由声学环境下的声源定位难题及多层结构声学包的优化设计问题。研究成果突破了汽车声品质分析研究及声源定位中的瓶颈问题,并成功用于上汽、奇瑞等汽车集团的声学设计中,对改善汽车等复杂机电产品的声品质具有重要理论指导意义。
[成果] 1800300244 上海
[X505, X703.1] 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主设计工艺方案,并在各单元技术基础上优化集成。 适用范围:适用于工业园区集中式污水处理厂尾水的深度处理与循环利用基本原理: 针对化工园区污水厂的尾水特征,采用生物滤池-潜流人工湿地-自由水面人工湿地与生态氧化塘组合工艺进行处理,氮、磷、COD以及主要有毒有害污染物在上述生物-生态工艺中得到了有效去除,出水达到了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的V类标准的要求,可回用于园区绿化与市政用水等。 工艺流程: 工艺流程为“污水厂尾水-人工快渗生物滤池-潜流人工湿地-表面流人工湿地-生态氧化塘-出水回用”。具体如下: 工业园区集中式污水处理厂达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准的尾水,首先进入人工快渗生物滤池,通过微生物的降解作用,去除废水中部分剩余污染物,使处理后的废水达到生态处理系统的进水水质要求。 生物滤池出水经配水后均匀进入水平潜流人工湿地,水中的污染物经过吸附、微生物降解、吸收等多种途径去除,水平潜流湿地出水进入表面流湿地时,水中的污染物已经降低到很低的水平,表面流湿地中水流的流动能够加快水体复氧过程,提高水体中溶解氧含量,还可以在水生植物的吸收作用下进一步减少氮磷的含量,特别是降低氨氮的浓度。为进一步保证出水水质,根据已往研究结果与实际工程经验,在组合人工湿地后面增加一级生态氧化塘工艺,使水质稳定至接近地表水,确保安全回用。 关键技术:工业园区污水厂尾水循环利用的生物-生态深度处理技术。
[成果] 1900010424 安徽
TP316 应用技术 公共软件服务 公布年份:2018
成果简介:信息技术创新导致了供应链向整体竞争和效率优化方向发展。在国家自然科学基金和科技支撑计划的支持下,研究团队历经十多年的研究,在供应链系统集成建模与效率优化等方面取得了重要成果,主要科学发现和科学价值如下: 1、系统之间的效率竞争存在均衡。数据包络分析(DEA)交叉效率利用系统的输入输出数据来描述和优化系统的效率竞争优势,但存在交叉效率结果不唯一这一著名(well-known)问题,一直困扰着人们对其应用。该项研究将非合作博弈理论与传统DEA交叉效率相结合,证明了DEA交叉效率存在纳什均衡,从而解决了其不唯一性问题。成果被认为是“the highest utilization”、“交叉效率发展关键路径上top 10”的论文。用“DEA+Nash Equilibrium”关键词进行WOS和GS检索,代表性论文引用量和发表时间均排名第一。 2、打开了供应链系统效率优化的“黑箱”。首次建立了可分析供应链内部的DEA效率模型和优化算法。用“DEA+Supply chain”关键词进行WOS和GS检索,代表性论文引用量和发表时间均排名第一。开辟了DEA供应链效率研究新方向,带动了国内外后续研究。模型被描述为“original”、“advantage over other models”和“这样的研究思路鼓舞了该领域的研究者”。DEA创始人之一William W.Cooper教授在其主编的该领域重要著作《DEA手册》(第35页)中指出“由于梁等人的工作,一系列供应链(DEA效率)方法被建立在博弈框架上”。成果被国际同行直接应用于供应链网络和港口、航空物流等系统。并且,研究团队还将供应链效率优化分解的思想和方法应用于解决中国企业应收账款债权网络的分解(化解)和优化问题,建立了流转、融货和融资的优化决策模型,在实际操作中已分解(化解)和流转110多亿债权,为近百家企业提供了有效的服务,并为中国人民银行征信中心“中征应收账款融资服务平台”建设给予了理论与方法支撑,已促成债权融资额超过6万亿,取得了重大的社会与经济效益。 3、多控制变量/多状态变量的供应链集成优化方法。项目从全局优化的视角,刻画了供应链内部子系统的依存关系及其博弈与合作并存的决策模式,建立了供应链多控制变量/多状态变量的集成优化模型与方法,包括首次将消费者参考价格效应引入到供应链之中,提出了双边补贴机制以实现供应链绩效最优。成果被认为是“为数不多的几个重要模型”、“能被运用于改进供应链整体收益”、“唯一的多状态变量的论文”等。代表性论文被列为ESI高被引论文。 八篇代表性论文SCI他引549次,GS检索总他引1259次;单篇最高SCI他引122次,GS总他引301次。获2010年和2016年教育部自然科学一等奖、2013年教育部高等学校优秀科研成果一等奖、2017年安徽省科学技术奖一等奖。 团队中有两人获得国家杰出青年科学基金,并被聘为长江学者特聘教授,另两人获得国家优秀青年科学基金,梁樑教授获得国内管理学最重要奖项(最高奖)“复旦管理学杰出贡献奖”。团队成员还在Annals of Operations Research等十多个国际期刊担任区域或领域主编、编委;主编了十余个“Special Issue”。
[成果] 1800300238 安徽
X703 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主研发/优化集成。开发的“内循环多维电催化废水处理装置”获实用新型授权专利(ZL.2010 2 02406669.5)。 适用范围:适用于高浓度、难降解有毒有机化工废水的预处理基本原理: 该技术综合了电催化氧化、吸附和生物降解处理作用,特别适用于含难降解有毒有机物的废水处理,在高效去除化工废水急性生物毒性、提高废水可生化性的同时,使废水的污染负荷削减60%左右。研发的新型内循环多维电催化氧化废水处理装置,克服了传统电催化设备水力混合特性差、有效反应时间短、电极易损坏的缺点,实现了装置内水力停留时间与污染物停留时间分离,在不增加设备水力停留时间下,延长了污染物滞留时间,提高了反应效率。活性炭厌氧生物流化床工艺综合了吸附和生物降解作用,处理效率高,工艺稳定,耐冲击负荷,污泥量少,占地省、运行成本低。该成果采用电催化氧化+活性炭厌氧生物流化床组合工艺替代传统的铁碳微电解+Fenton试剂氧化+厌氧水解酸化预处理工艺,COD去除率提高了20%左右,处理成本从4.5元/吨左右降至2.5元/吨左右。 工艺流程: 工艺流程为“农药化工废水-中和沉淀-混凝气浮-电催化氧化-厌氧活性炭生物流化床-生物接触氧化-曝气生物滤池-出水达标排放”。具体如下: 高盐度、高浓度有毒有机农药废水先采用中和沉淀和混凝气浮,调节废水的pH至中性,并去除废水中的大部分悬浮物和油类污染物,然后送入电催化氧化反应器,高效去除废水的急性生物毒性、提高废水可生化性,再经活性炭厌氧生物流化床高效截留降解废水中的有机污染物,出水达到后续好氧生化单元的进水要求,经生物接触氧化和曝气生物滤池处理后,出水达到园区污水接管标准(《污水综合排放标准》GB8978-1996的三级标准)。 关键技术: 1、高盐度有毒有机化工废水的电催化氧化预处理技术; 2、高浓度难降解有机废水的活性碳厌氧生物流化床处理技术。
[成果] 1800180500 上海
TH814.6 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:科氏质量流量计(科里奥利质量流量计)可以直接测量质量流量,是许多工业应用迫切需要的,是发展前景最好的流量计之一。在该项目立项之前,国内企业生产的科氏质量流量变送器均是模拟式的,即采用的是模拟信号处理技术和模拟驱动技术,测量准确度一般为0.2级,能够达到0.1级的很少;量程比较小,为12:1;当遇到气液两相流时,流量计就会停振,无法正常工作。由于国产科氏质量流量计的性能指标与国外产品的差距很大,所以,国内的科氏质量流量计市场基本上被国外产品垄断。国外产品技术保密,价格昂贵。 针对国内科氏质量流量计测量准确度不高、无法测量气液两相流等问题,该项目在信号处理方面,提出将带通滤波、格型IIR自适应陷波和计及负频率的DTFT算法相结合,用于U型管科氏质量流量计的信号处理;将基于拉格朗日插值的过零检测方法用于微弯型管和直管科氏质量流量计信号处理,解决了国内科氏质量流量计抗干扰能力差和测量准确度低的问题。提出突变信号模型,描述科氏质量流量计在启停流下的信号特点,提高算法的响应速度,满足测量频繁启停流量的需要。在驱动方面,提出正负阶跃信号交替激励科氏质量流量管的启振方法和基于MDAC和DDS的数字驱动控制方法,克服模拟式科氏质量流量计增益控制不灵活等缺点。在气液两相流测量方面,将数字式过零检测算法和数字驱动方法相结合,并采用BP神经网络进行修正,实现气液两相流测量。提出基于系数修正的标定方法,提高仪表准确度等级。基于DSP芯片研制数字式科氏质量流量变送器,实时实现上述方法和技术。 针对不同口径(10mm-200mm)、不同类型(U型、微弯型)的科氏质量流量计进行标定,测量准确度均达到0.1级,其中,对于U型科氏质量流量计,量程比达到20:1;对于微弯型科氏质量流量计,量程比达到40:1。该指标明显高于国产科氏质量流量计的性能指标,接近或者超过国际最领先的美国Micro Motion公司“U型科氏质量流量计量程比20:1,测量准确度0.1-0.05级;微弯型科氏质量流量计量程比15:1,测量准确度0.15级”的水平。研制的数字式科氏质量流量计测量气液两相流时,在7:1量程比范围,密度降达到25%时,校正后的最大测量误差小于±2%。该指标已经达到处于国际领先的英国牛津大学“在4:1量程比范围,含气量达到10%,最大测量误差小于±2%”的研究水平,而国内其它科氏质量流量计无法测量气液两相流。 获得发明专利10项;获得第十九届中国专利优秀奖、中国百篇最具影响国内学术论文、第二十届中国过程控制学术年会张钟俊优秀论文一等奖(仅1项)。 从2010年至今共销售7991台,收入1.84亿元,近三年销售收入1.1亿元,为国产品牌第一名,成功应用于石油、石化、化工、食品、医疗等行业,销往俄罗斯、美国、德国、巴西等国家以及国内胜利油田、长庆油田等七十多家单位。
[成果] 1900010204 安徽
V244 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:飞机是中国国防和国民经济的重大战略装备,特别是大型运输机、C919客机及水上飞机被列为国家重大工程。雷电防护是飞机能否安全可靠运行的关键技术。雷电可造成飞机的结构解体、燃油起火爆炸、电子电气系统失控、甚至坠毁,经济损失及社会影响巨大。发达国家高度重视飞机雷电安全,是飞机研制的强制性要求。由于技术封锁,此前中国飞机雷电防护技术几乎为空白。自主研究飞机雷电防护关键技术,建立飞机雷电防护技术体系,是飞机研制和中国航空工业战略发展的重大需求。 飞机雷电防护是复杂的系统工程,需要攻克三方面难题:飞机雷电流传导和扩散的多路径强关联耦合,其准确建模计算困难;飞机极高安全要求和质量、空间受限条件下,优化飞机结构、燃油及电子电气系统的雷电防护难度大;飞机雷电直接效应和间接效应过程复杂,等效模拟数十种雷击效应试验难度大。 依托国家飞机雷电防护和大飞机专项,历经近20年攻关,项目组攻克了飞机雷电电磁瞬态仿真,飞机结构、燃油、电子电气三大系统雷电防护等关键技术,形成了完整的技术体系,取得四方面创新成果:国内首创了基于离散线面耦合等效的电磁瞬态模型,提出了多尺度/多层次飞机雷电电磁耦合仿真方法,解决了雷电电磁仿真准确计算的难题。建立了飞机全机差异化雷电分区方法,提出了基于损伤模型差异优化碳纤维结构表面低阻设计的雷电防护方法,研制了中国首套飞机雷电异形波发生装置,解决了飞机结构轻质化雷电防护设计与试验难题。提出了基于耦合权重调控雷电流精细化分布和优化多尺度结构界面的燃油系统引燃源防护设计方法,建立了测温、辨识与燃爆结合多维的引燃源检测系统,解决了燃油系统雷电防护和检测难题。提出了电磁耦合调控与浪涌抑制多元协同的电子电气系统雷电防护方法,建立了由设备到系统到全机分层综合的雷电间接效应试验方法,研制了中国首套全机雷电试验装置,完成了国内首次大型运输机全机雷电防护设计和试验,是中国飞机雷电防护设计和试验一个重要的里程碑。 项目获发明专利3项,编制国标2项、国军标2项,出版专著1部,获软件著作权10项,发表SCI/EI等论文103余篇。项目成果全面应用于大型运输机、C919大型客机、TA600水上飞机以及ARJ21新支线飞机、EC175/Z15直升机(中法合研)、歼10战斗机、四代机等30余型飞机,其中ARJ21的雷电防护工作获得美国联邦航空局、EC175/Z15的雷电防护工作欧洲航空安全局的认可。 项目打破了国外封锁,填补了国内空白,满足了飞机研制的重大需求,使中国成为世界上第三个全面掌握该技术的国家,在军、民机研制中发挥了不可替代的作用,有力支撑了中国航空工业发展战略的实施,经济社会效益显著。
[成果] 1800180487 上海
TM615 应用技术 电力生产 公布年份:2018
成果简介:(1)项目背景: 面对全球日益严峻的能源和环境问题,开发利用可再生能源已成为世界各国保障能源安全、应对气候变化、实现可持续发展的共同选择。特别是近两年中国遭遇大面积的持续雾霾,倒逼中国加快以煤炭为主的能源结构向以可再生能源为主的清洁能源转型。以太阳能(光伏发电)为代表的可再生能源具有资源潜力大、环境污染低、可永续利用等优势,是世界各国竞相研究、开发和利用热点领域。 太阳能的利用形式主要有荒漠光伏电站以及与建筑相结合的分布式光伏发电系统。其中,与建筑结合的光伏建筑一体化发电技术以其清洁性、安全性、长寿命、资源的充足性及潜在的经济性等特点,在光伏市场中占据越来越重要的地位,是光伏技术发展的重要方向之一。 (2)主要内容: 该课题主要研究多种类、多样式光伏组件与建筑的集成技术;研究区域建筑光伏发电系统设计集成技术;研究大容量(>10MWp)高密度多接入点(>20)建筑光伏发电实证示范系统设计与建设技术;研究大容量>100kW功率可控制性逆变技术;研究区域建筑光伏发电实时监测系统,光伏组件安装方式及环境对光伏系统实际运行性能的影响。 (3)技术创新内容: 1)编制《区域分布式建筑光伏一体化设计规范》,该规范系国内首个关于分布式建筑光伏一体化设计规划; 2)编制《分布式建筑光伏电站高密度多接入点并网接入标准》,该标准系国内首个关于分布式建筑光伏电站高密度多接入点并网接入标准。 3)自主开发研制的125kW功率可控型光伏逆变器,能够自动调整有功/无功功率输出,并具备电网电压故障穿越及多重保护功能,满足电网对光伏发电系统并网的高要求。 4)自主开发了八种建筑构件型组件,提出的轻质化光伏组件与建筑构件结合技术国内领先,形成多种符合建筑要求的低重量,高强度的光伏建筑构件,降低支架等材料成本以及建筑材料与光伏材料两次安装的重复施工成本,实现真正意义上的光伏建筑一体化。 5)研发出多种建筑光伏构件生产工艺。配合多种建筑光伏构件,研制出相应的生产工艺。 6)研制开发实时开放监测系统,自主开发了并网点数据采集装置,完成了基于WEB三层架构的监控系统,实现了多并网点大量并发数据的传输及处理,首次提出了光伏电站健康度概念,并完成了电站健康度的模型设计,解决了电站运营性能无法衡量的状况。 (4)知识产权及经济指标: 该课题已完成研究性报告9份,规范报告1份,标准报告1份,申请专利6项,发表研究性论文7篇,超额完成课题任务书要求。课题执行期间,合作单位之间联系紧密,配合状况良好,课题按任务书时间节点要求有序完成。 从经济、社会效益角度来看,该课题所依托的示范工程具有重要的经济效益和示范作用。节能减排作用显著,是区域性建筑的典范,对于加快城镇规模化建筑应用光伏发电系统具有重要的推动作用。
[成果] 1900010219 广东
TS207.5 应用技术 技术检测 公布年份:2018
成果简介:项目属于食品安全领域。食品安全是直接关系中国13亿多国民身体健康和生命安全的重大民生问题。对其严格监管是落实“四个最严”保障“舌尖上安全”的关键。现行《食品安全法》明确规定“快速检测方法可作为行政处罚依据”,但科学执法却严重受限于核心前处理或识别材料缺乏、前处理低效耗时、单一固相层析法仅能半定量等技术瓶颈。研发新一代适用于快速检测的可靠材料及分析技术,推动材料创新及新型快速检测平台的广泛应用,对维护食品安全、促进贸易、保障执法高效准确意义重大。该项目创建了具有完全自主知识产权的“食品中化学危害因子高精准快速检测关键技术及应用体系”,主要创新点如下: 研制了快速识别化学污染物的新型微米硅基捕获材料及高特异广谱识别受体,为食品安全快速检测提供了全新理论基础和核心材料支撑。研制了吸附容量大、传质速度快的微米硅基表面“半分子”印迹捕获材料,同步完成提取、富集及除杂,成功缩短前处理时间至传统方法50%时长;研制了源于深海细菌的高亲和力受体,对大类抗生素共同结构域亲和常数达10-12mol/L,实现了以“检大类”替代“检个体”的高靶效化学污染因子快速识别;创建了SELEX新型核酸适配体,解决了对重金属、环境激素等污染物高灵敏度检测的难题。 创建了均相等即读式高精准快速定量平台,实现了食品安全快检全流程效率及精准度的有效提升。构建了基于生物发光能量转移的均相传感分析平台,实现了无需异相分离辅助的超快速“加样-读值”即时多组分分析模式;建立了基于生物膜干涉的“插入-读值”式探头快速检测平台,实现了对6类常见药残或添加剂的微量样本的高通量即时精准定量;利用结果不确定度分量统计法确证免疫层析法在快速检测中的置信水平,研制了传质更充分的两相反应免疫层析新工艺,有效拓宽了该技术的线性范围并提升了检测精确度。 研发多应用场景的快速检测新产品,集成全流程溯源服务平台,实现了食品安全中化学危害因子检测产业链由小范围粗放式半定量向高通量快速精准的跨越革新。研发了200余种精准识别单克隆抗体,拓展快速检测范围涵盖至90%以上高风险农兽药残;研制了光电机械全面匹配快速检测的新型检测设备,解决了传统国产设备难以现场应用、灵敏度低的难题;建立从农田到餐桌的全链溯源平台,有力支撑监管执法转为“事前预防+过程监控”。 项目共研发快检产品184种,占国家食药总局农产品抽检项目95%以上,获知识产权67项;制定行业和团体标准13项;发表SCI论文43篇;获国家质检总局科技兴检奖一等奖、深圳市科学技术奖一等奖、中国专利优秀奖等;系列产品已获农业部、ILVO、GOST等国内外权威机构认证,畅销全国及海外24个国家和地区;项目近三年获直接经济效益2.83亿元,新增利润7832.09万元;间接经济效益54.67亿元;为中国食品安全提供了兼顾“速度快”和“高精准”的新颖可靠的技术产品,有效提升了该领域的自主创新能力,充分保障了执法监管高效科学,更助力“一带一路”建设,实现了中国食品安全国际形象的全面提升。
[成果] 1900010168 安徽
TU391.04 应用技术 结构性金属制品制造 公布年份:2018
成果简介:随着现代大跨度结构理论和应用的不断创新,国内外出现了诸多形态新颖、功能多样的大跨空间结构建筑,结构体系复杂,产生了不同形式的新型关键节点与异形构件,引发了相关设计和建造技术的突破和变革。然而现有大跨空间结构尚存在设计理论不完善、试验数据不充分、施工控制技术滞后等突出问题,会导致建筑结构存在安全隐患、造价偏高甚至引发重大工程质量安全事故,造成人员伤亡和巨大的经济损失。因此,其关键节点和复杂异形构件的性能化设计、智能制造和施工控制等基础研究和工程应用尤为关键和重要。现有研究主要针对具体工程开展,缺乏对共性和基础问题研究,也缺乏标准规范规定,已成为制约大跨空间结构发展的瓶颈。项目历经10余年研究,在多项国家科研计划的资助下,依托多项重大工程建设项目,立足于科学前沿和行业重大需求,形成了大跨空间结构关键节点、复杂构件和施工控制技术研究的成套创新成果: 建立了大跨空间钢结构关键节点的设计方法:发明了大跨度管桁架与箱型截面构件空间转换节点并提出设计方法,发展了大跨重载钢桁架销轴节点装配技术和抗震设计方法,解决了复杂相贯节点和异形铸钢节点的组装和计算难题。 研发了大跨空间钢结构复杂构件的设计方法及智能制作技术。创建了大跨钢结构箱型截面曲梁构件设计方法,提出了大跨钢结构薄壁箱形斜柱的承载力和稳定计算方法,发明了复杂异形扭曲钢构件的智能成型与精度控制技术。 实现了大跨空间铝合金结构关键节点与大截面构件的首次应用。提出了铝合金单层网壳结构环槽铆钉盘式节点设计方法,发明了铝合金结构铸铝节点及其螺栓连接承载力计算方法,建立了大截面铝合金构件的设计理论。 创建了大跨空间结构施工过程控制技术理论。构建了大跨空间钢结构改进的施工分析方法与临界状态判定准则,基于大跨空间结构施工监测技术建立了参数化预警方法,研发了基于绿色施工的大跨空间结构装配式支撑体系。 经知名专家和机构鉴定评价:项目具有技术先进、创新性突出、推广应用价值高的优势,总体处于国际先进水平,部分成果达到国际领先水平。 项目获得发明专利授权10项、国家级工法1项、软件著作权2项,出版著作3部,发表相关学术论文150篇。参编和主编《钢结构设计规范GB》、《铝合金结构技术标准GB》等国家标准、行业标准及地方标准共6部。项目研究成果在合肥新桥国际机场航站楼、中国现代五项游泳击剑馆、上海世博会西班牙馆、上海虹桥交通枢纽等数十项中国重要工程中成功应用,多个项目成为中国地区标志性建筑。主要成果获省级科学技术进步一等奖2项、二等奖1项,主要应用工程获国家鲁班奖2项、中国钢结构金奖15项、中国勘察设计一等奖1项。 项目实现了中国大跨度空间结构设计理论和建造技术的提升式发展,成功应用于瑞典Arena体育馆、新加坡植物园等国外项目,实现了中国建筑钢结构核心技术和建造装备的自主研发,社会和经济效益显著,对加快中国建筑业转型升级,推动行业科技进步,促进重大工程绿色建设具有特别重大意义。
[成果] 1900010164 北京
TV122 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于防洪、防汛和水利工程管理领域的应用基础研究。 气候变化和人类活动的双重胁迫,加剧了洪水灾害孕灾环境的变化,改变了洪水灾害形成机理和时空格局,山丘、中小河流已成为防洪减灾的重点区域。揭示变化环境下洪水灾害风险形成机理,研发洪水灾害风险评估方法和监测预报预警技术体系,是实现防洪减灾的重要基础,更是中小河流灾害防控的关键。该项目组从1996年开始,立足洪水灾害风险科学评估、系统监测和精准预警的科学前沿和国家重大需求,围绕“理论创新-技术突破-应用服务”主线,突破了“洪水灾害风险评估理论泛、预报预警精准性低、应用范围小”三大难题。 创建了洪水灾害风险链式传递理论。提出了洪水灾害风险系统概念,建立了“孕灾环境差异性-致灾因子危险性-承灾体脆弱性-灾害损失风险”链式传递理论,揭示了灾害风险链中要素之间的耦合关系和形成机理;建立了由洪水灾害风险过程二维评估、风险行为三阶评估和风险系统四层次综合评估方法组成的二维三阶四层次评估方法体系,整体刻画了风险链的过程、行为和系统特征,实现了从单一自然系统静态评估,向自然-经济-社会-环境复合系统动态评估的突破,为洪水灾害风险全过程监测预报预警建立了理论基础。 建立了洪水灾害全过程监测预报预警和风险动态评估技术体系。发明了洪水要素自动监测成套设备,研发了灾害多源信息监测、下垫面特征三维分析和淹没范围快速识别技术,形成了洪水灾害系统全过程监测识别成套技术,实现了灾害应急监测区域全覆盖、传输时间缩短到1分钟,致灾因子实时监测、承灾体分辨率从30米提高到亚米级、灾情评估由12小时缩短到3小时;发明了洪水灾害要素预报预警成套技术,创建了洪水影响预报预警技术,预报对象由洪水要素扩展到洪水灾害事件,中小河流预报总体精度由65%提高到75%;建立了洪水灾害风险链式传递的评估技术体系,实现了全过程动态评估。 研发了洪水灾害监测预报预警与风险评估的推广应用体系。构建了洪水灾害一体化信息监测预报预警技术体系,形成了9项工作执行标准;创建了功能全、精度高和响应快的洪水灾害监测预报预警与风险评估系统,长期服务于国家防总、21个省级水文和防汛部门、299个县的洪水灾害风险调度,涉及防汛、水利、部队、央广、民政、保险等行业部门的防洪减灾决策,在大江大河、中小河流和偏远山区,特别是在应对2010年甘肃舟曲泥石流堰塞湖、2013年四川雅安地震堰塞湖、2014年云南鲁甸地震堰塞湖、2013年黑龙江大洪水、2016年长江中下游大洪水等重大事件中提供了精准的预报预警服务。该项目成果实现了体系化应用,累计转移群众6087万人次、减灾效益756亿元。 该项目获得专利授权17项(发明7项)、软件著作权26项、出版著作5部、发表SCI论文57篇、EI论文128篇,被40多个国家的1060多个研究机构引用。项目成果在“全国山洪灾害防治县级非工程措施建设项目”“全国重点地区洪水风险图编制项目”等国家重大工程中得到应用,推动了防洪减灾行业科技进步。
[成果] 1800240159 江苏
TM732 应用技术 电力供应 公布年份:2018
成果简介:近年来,世界各国对减少环境污染、提高能源利用效率、保障能源可靠供应等方面高度重视,基于可再生能源的微电网得到了各国政府的大力支持。2015年国家能源局发布了《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》,强调新能源微电网是推进能源发展变革的重要载体。可再生能源微电网系统具有以新能源为主、系统惯量低等特点,在实际运行过程中暴露出了关键问题亟需解决: (1)作为微电网主电源的传统储能逆变器不能有效并联扩容,难以与同步电源并联组网,系统扩展性差; (2)系统无惯量或惯量低,抗扰动能力弱,难以满足工矿企业、新农村地区对电能质量和供电可靠性较高的需求。 (3)系统中新能源随机性波动大、预测难,难以有效平衡负荷和间歇式新能源的输出,微电网系统优化调度控制困难。 (4)系统中新能源布局分散、分布广,设备类型、数量多,缺乏运维手段,尤其是岛屿和偏远地区运行维护困难,直接影响系统安全可靠运行。 以国家863计划、江苏省科技支撑计划等重点科技项目为依托,历时5年,围绕构建“可扩展、强抗扰、能调度、易维护”的可再生能源微电网供电系统,在多源并联组网、稳定运行控制和调度运维等方面进行了技术突破,形成创新成果如下: (1)提出了多功率等级电压源多拐点分区的频率协调控制方法,研制了可并联扩容、主动支撑的50kW-500kW系列储能变流器,离网系统频率偏差可以控制在±0.5Hz以内,提高了微电网系统的频率稳定性和可扩展性; (2)提出了基于动/稳态虚拟阻抗解耦的逆变器负载自适应控制策略,解决了系统冲击性负荷扰动下变流器动态响应能力弱的问题,满功率负载投切下系统电压偏差小于5%,提高了微电网系统的抗扰动能力; (3)提出了基于多时间尺度可再生能源功率预测的微电网多维度联合优化调度策略,实现了微电网系统多时间尺度连续时间域多维目标优化调度与控制。 (4)提出了基于虚拟现实多维信息实时关联映射和多源数据融合分析的微电网系统监测与诊断预警分析技术,实现了微电网系统全景可视化运维。 分别经余贻鑫院士、李立浧院士领衔的专家委员会鉴定,该项目成果整体处于国际先进水平,部分核心技术达到国际领先水平。项目发表SCI/EI学术论文168篇,其中SCI论文58篇;出版著作4部;获授权国家专利103项,其中发明专利74项;获得软件著作权36项;牵头编制标准8项,其中国标4项、团标4项。项目成果已在江苏、浙江、海南、青海、西藏等全国20余省市得到了推广应用,已成功出口至印度、日本、韩国、巴西、阿富汗、柬埔寨、马尔代夫等国,创收外汇超10500万美元,近两年项目完成单位共新增销售额228772.13万元,新增利润60677.51万元,经济效益十分显著。 项目成果对国内微电网工程建设发展提供了有力技术支撑,带动了行业产业装备的升级和科技进步;尤其是对解决中国边远地区可靠性供电、促进社会和谐、民族和睦和边疆稳定具有重大的政治社会意义。
[成果] 1800290201 安徽
TG659 应用技术 金属加工机械制造 公布年份:2018
成果简介:农产品智能分选设备行业、金属成形装备行业及自动化包装机械行业为安徽省具有区域特色和优势的三类机械行业,在安徽省均已形成产业集群。其中,农产品智能分选装备是典型的集光机电气为一体的高端数控产品,合肥逐渐发展成为国内农产品智能分选设备(色选机)生产集中的区域;金属成形装备行业集中于省级马鞍山市博望工业园区,约有各类金属成形机床企业100余家,是安徽省东向发展战略的“桥头堡”;安徽省的包装机械具有传统优势,合肥通用机械研究院是国家包装机械行业归口技术管理单位,技术水平保持国内领先。 围绕安徽省农产品智能分选设备、金属成形装备和自动化包装机械特色行业,开展机械产品数控化创新研发及应用,实现不少于4 000套具有核心知识产权的国产数控系统和伺服驱动及电机的应用,以及不少于2 000台套的数控化设备应用;以数控技术和产品的应用推广为牵引,提高安徽省机械产品数控化、网络化、智能化水平。 主要成果及创新: 1.农产品智能分选设备 (1)研发的如CS-12超大型大米色选机、360CS8-B全视角彩色杂粮色选机、T4VS6彩色茶叶色选机、KS1280斜坡式履带色选机和KSF640双振动式色选机等多款色选机新机型,实现了产业化,并通过客户的实际应用,表现出良好的使用性能,市场反馈良好,能够满足客户的产品需求。 (2)实现“互联网+色选机”的行业改革。解决了传统设备单机销售的孤岛问题,首次将用户体验、产品数据分析、远程诊断集成到产品和服务中;充分发挥高科技产品设备优势,可实时掌握产品的工作状况,实现远程监测和维护,大幅度降低了产品售后维护成本。 (3)形成数控化设备产业化应用2300余套,国产数控系统2000余套,国产电机1100余台;研究制定《茶叶色选机》行业标准4项。 2.自动化包装机械 (1)项目实现了商品由原料到包装再到码垛过程中无人化,替代了国外同类设备,整机技术水平国内领先,产品已全部批量化生产,市场前景广阔。 (2)项目实施中设计生产的RGY8020醋灌装压盖机,采用防滴漏二次抽泡沫灌装阀,解决了醋的灌装起沫、对温度要求高等问题,提高了生产效率和灌装精度;设计生产的YLGD4006易拉罐灌装生产线,采用新一代量筒式电子阀灌装封盖机,灌装精度高、稳定性好,原糖、二氧化碳回收率高,更换品种简单易操作,可节省大量时间。 (3)已完成900余套具有核心知识产权的国产数控系统和伺服驱动及电机应用示范,660余台套的数控化设备应用示范,开发完成新产品4项,制定行业标准6项。 3.金属成型装备 (1)通过技术研发,开发了新产品6项,新工艺1项,如:STAR剪板机数控系统、STAR折弯机数控系统、RAS斜面导轨闸式剪板机、RAS-T双泵式液压闸式剪板机、ZYB系列四缸液压控制折弯机、WXY油缸下置式折弯机。 (2)项目不仅扩大了国产数控系统、伺服电机及驱动系统的使用量,也节约了相当可观的成本。开发出配套国产数控系统的数控剪板机和数控折弯机新产品,通过对数控剪板机和折弯机的剪切断面质量工艺参数优化研究、折弯同步控制技术、折弯回弹补偿技术、折弯干涉检测技术研究等,针对WC67K系列和WAD112-WAD系列的折弯机及QS12K系列和Q11K系列的剪板机。合肥工业大学现代集成制造与数控装备(CIMS)研究所开发出适应现代复杂精密剪切、折弯工艺要求的自主知识产权的专用剪板机数控系统和折弯机数控系统,并推广应用。 (3)完成1 500余套具有核心知识产权的国产数控系统,国产伺服驱动及电机2 100余台(套),销售国产数控系统机床400余套,开发了1项新技术。 4.其他国产数控系统开发 (1)高档齿轮机床数控系统在原有齿轮机床数控系统(滚、插、铣齿)基础上,研发出系列高档齿轮数控系统,如磨齿、刮齿、强力珩齿数控系统和非圆齿轮加工数控系统,填补国内空白。 (2)五轴联动数控系统针对五轴联动加工中心、五面体加工中心、义齿五轴加工中心等机床需求,研发出高档五轴联动数控系统,如图4,应用在五轴加工中心、五面体加工中心、五轴雕铣机、义齿五轴加工中心,取得较好应用效果,义齿加工中心实现产业化应用。
[成果] 1700600222 安徽
TN915 应用技术 电信 公布年份:2017
成果简介:该项目属信息科学领域。作为物联网信息感知的关键技术,RFID、WSNs等射频系统的性能、成本、能耗及可靠性均制约了物联网产业的技术进步及应用的快速发展。随着应用领域广泛性和应用场景复杂性特征的日益凸显,多频段、数据碰撞、互耦效应、多径效应、容差效应、单粒子效应、环境噪声等技术难题对物联网射频系统的性能及可靠性提出了新的挑战。该课题组在973、863重点、国家自然基金重大等12个项目支持下,在面向物联网的射频混合信号系统建模、设计与优化、可靠性评估、测试与诊断关键装备开发方面进行了深入研究,取得了如下创新成果: 发明了低成本、低功耗的物联网射频芯片设计与故障诊断方法,提出了高性能低成本传感器、智能标签传感多功能系统,拓展了RFID与WSN融合功能,降低了物联网信息感知与处理网络的复杂性;提出了射频混合信号系统测试与诊断方法,解决了容差效应、噪声和非线性等故障诊断难题,解决了单粒子现象导致的射频芯片器件失效技术难题。 发明了面向物联网应用的高精度、高效率、高可靠的射频系统分析、建模与评估方法,有效解决了复杂电磁环境下低压低耗、高频高速、强实时性及噪声干扰等瞬态信号提取关键技术难题,解决了互耦效应、数据碰撞、多径效应及组合测试爆炸效应等系统建模与可靠性评估关键技术难题,显著提升了复杂电磁环境下的物联网射频系统可靠性。 研发了射频综合测试仪、近场通信综合测试仪、频谱监测系统、标签性能测试仪、射频信号流盘与回放系统、无线信号监测及定位系统、智能射频混合信号系统测试诊断装备等一系列高性能、低成本、具有自主知识产权的物联网射频系统关键装备。 该项目已获授权发明专利72项,申请发明专利9项,软件著作权36项,制定国(军)标5项(4项已实施),项目成果解决了物联网射频系统多功能、多协议、多频段、防碰撞、安全性、可靠性等关键技术难题,整体达到了“国际先进水平”。项目成果提升了中国物联网关键技术自主创新能力,对于维护国家经济利益和安全有重要战略意义。成果在航空航天、智能交通、仪器仪表、物流与仓储管理等民用与国防领域得到了广泛应用,取得了显著的经济和社会效益。
[成果] 1700650148 安徽
TM925.21 应用技术 家用电力器具制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于机电一体化学科、冰箱制造技术领域,涉及机械工程、制冷及低温工程、电子、通信和物联网技术与应用等学科专业。项目针对冰箱产品所面临的大容积、节能、无霜、保鲜等不断提升的功能需求以及冰箱产品绿色化、智能化发展趋势,系统性研究了大容积冰箱节能控制与绿色设计技术、冰箱食品的智能保鲜技术与物联网管理技术,取得了具有自主知识产权的核心技术和显著的经济效益。 产学研合作研发了大容积冰箱节能控制新技术,研发了一种具有保压功能的电动阀,创新设计了“冷凝器保压”节能系统;研发了0.1℃精确控温技术、压缩机1Hz转速调节技术、新型风冷冰箱自适应化霜及防凝露控制规则与系统;实现了优化调节压缩机转速、间室温度精确控制,降低了冰箱产品能耗。研究了大容积冰箱绿色设计技术,自主设计了一种新型多循环制冷系统,并通过风冷冰箱流场及蒸发器的联合有限元仿真分析及优化设计研究,显著提升制冷系统效率,改善了冰箱制冷间室的温度均匀性。研发了基于视觉分辨的食品保鲜技术,实现了冰箱内食品的自动识别和保鲜提醒。研发了物联网环境下智能冰箱食品管理系统,实现了冰箱的远程控制、远程故障诊断、大数据分析及其相关智能化应用。 通过上述大容积冰箱绿色、智能化关键技术的研发、应用和再创新,极大地提升了冰箱产品的能效和智能化水平,使得大容积冰箱整机能耗平均降低了20%-40%,美菱BCD-639W等系列风冷冰箱均入选“能效之星”产品。研发的云图像识别技术以及双模式下可移动杀菌系统,平均除菌率达99.04%。项目先后共授权发明专利27项(含国际专利1项,已在日本与澳大利亚授权),发表高水平论文8篇(含高水平SCI检索(源刊)研究论文5篇)。项目培养了博士1名、硕士6名和一批企业技术骨干、创新人才。 该项目产生了显著的经济和社会效益。相关成果转化应用于大容积冰箱产品的优化改进和新产品的规划开发,包括BCD-350W、BCD-639W、BCD-560W、BCD-301W、BCD-278W、BCD-320W、BCD-430W、BCD-537W、BCD-701W等系列产品,其能耗、温度均匀性、化霜性能等均得到明显改善。2014-2016年,累计新增销售收入与利税分别为597500万元、71700万元。 项目有效地解决了影响大容积冰箱产品节能、保鲜、绿色化与智能化等关键性能的技术瓶颈,项目总体达到了国内领先水平;实现了中国大容量冰箱绿色、智能化等关键技术的突破,推动了中国冰箱制造技术的进步,提升了中国家电制造行业的核心竞争力。
[成果] 1700650346 安徽
TN383 应用技术 电子器件制造 公布年份:2017
成果简介:以光电探测器、太阳能电池为代表的光电子器件是一类可以实现由电到光或由光到电转变的电子器件。由于在宇宙通讯、导弹制导、环境检测等领域的重要应用价值,他们已经成为当今信息产业最为重要的技术之一。近年来,随着国防技术的迅猛发展以及纳米科技向各个领域的渗透,各种高性能的纳米光电子器件迅速崛起,有望超越并替代传统光电子器件。探索和研制各种基于一维半导体纳米结构的高性能光电子器件已经成为半导体器件领域新的热点。大量的研究结果表明,对半导体纳米结构材料本身光电性能及微纳结构的有效调控是实现高性能光电子器件的关键,但如何通过掺杂来调控半导体纳米结构的电输运特性、构筑有效的器件结构、提升其吸光效率,并维持较高的量子效率及有效的载流子的输运是当前纳米光电子器件所亟待解决的问题。该项目自2008年以来,在国家973计划、863计划、国家自然科学基金等项目的资助下,围绕着上述问题开展了系统的研究,取得了一系列的创新成果。具体创新点如下:1.实现一维II-VI族半导体结构可控掺杂的新技术。针对II-VI族半导体材料普遍存在的单极性掺杂问题,提出了利用表面电荷转移掺杂技术,首次成功的实现了CdS纳米线的电学性质由n-型到p-型的逆转,所得到的p-型CdS纳米线的空穴迁移率高达2035cm2/Vs。原位光电子能谱仪技术揭示了表面电荷转移掺杂的物理机制。这种技术能有效的避免传统掺杂方法所带了自补偿效应、深掺杂能级、低掺杂物溶解度等不利影响,为基于II-VI半导体纳米结构的光电子器件应用扫清了障碍。2.高性能光电探测器与太阳能电池的新器件结构。为有效解决了传统光电探测器和太阳能电池普遍存在的光吸收与载流子输运难以兼得的问题,提出了一类新型的石墨烯/半导体肖特基结光电子器件。此类结型器件能充分发挥石墨烯材料优异的透光性能及载流子输运特性。此外,由于内建电场的存在,这种器件较传统的光电导型探测器具有更快的响应速度。这为设计其它高性能的光电探测器提供了新的思路3.优化纳米光电探测器性能参数的新方法。提出了利用半导体纳米结构阵列的陷光效应及贵金属纳米颗粒的局域表面等离子体特性,在光电探测器结构中引入多种一维半导体纳米结构阵列和贵金属纳米结构,系统改善纳米光电子器件对入射光的吸收,进而提升器件的响应度、探测器等性能参数。通过对比、分析器件优化前后性能的变化(如开关比、响应度、量子效率等),并结合器件的光学性质的理论模拟结果,揭示了器件的光电耦合的物理机制。该项目涉及的8篇代表性论文发表在Adv.Energy Mater.,Adv.Funct.Mater.Appl.Phys.Lett.等学术期刊上,其中有一篇论文入选ESI高被引论文。相关论文被Nat. Mater.,Nat.Commun.,Chem.Rev.,Nano Lett.等著名学术期刊累计SCI他引307次,单篇最高他引71次。获授权国家发明专利12项。该项目第二完成人揭建胜教授2014年入选自然科学基金委优秀青年。
[成果] 1700650290 安徽
TG255 应用技术 金属铸、锻加工 公布年份:2017
成果简介:离心工艺生产的球墨铸铁管在全世界已成为上水管的首选管型,且正逐步推广到燃气管道的应用中,离心球墨铸管具有钢管的强度与所需的伸长率。此外,球墨铸管与灰铸铁管相比又有高的强度与伸长率,可降低铸管壁厚32%-44%,从而降低投资,节省资源。 特大口径热模离心球铁管的内在和外在质量都难以控制,产业化生产中存在许多关键技术问题需要研究和解决。该项目经过十多年的攻关研究与创新实践,成功研发出DN2000~DN2600热模离心球铁管。制定了DN2000~DN2600系列离心球墨铸管生产工艺标准,形成了年产20万吨/年的特大口径热模离心球墨铸管的生产能力,成为世界上少数几个具有特大口径热模离心球墨铸管生产能力的厂家。取得了显著经济效益和社会效益,推动了产业的技术升级和行业的发展,获授权发明专利十多项。 芜湖新兴铸管责任有限公司和合肥工业大学通过联合攻关,采用热模涂料法离心铸造球铁管工艺,自主研制和开发出高质量的DN2000~DN2600系列特大口径离心球墨铸铁管。该离心球铁铸管具有强度高(Rm≥450MPa)、塑性好(δ≥10%)、耐腐蚀性好,使用寿命长、施工费用低等优点,性能指标达到国际先进水平,并已大量应用于供水、输气管道,取得了显著的经济和社会效益。
[成果] 1700650212 安徽
TM615 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于电力电子技术在太阳能光伏发电领域的应用。中国是全球光伏产业规模最大、发展最快的国家,光伏装机容量已居世界第一,并且根据国家相关规划和政策引导,未来将持续快速增长,渗透率快速提高。光伏渗透率是指分布式光伏电源全年提供的电量占系统负荷全年耗电总量的百分比(出自华东电力杂志论文《大量分布式光伏电源并网后能量渗透率的研究》)。然而由于太阳能具有时段性、随机性的特点,大规模、高渗透率并网会对电网产生较大的出力波动,通过电力电子装备大规模接入电网,必然会引起电网电压、频率的稳定性问题,导致电力电子装备之间、装备与电站之间、电站与电网之间发生谐波谐振,影响电网的电能质量。因此,为支撑光伏产业的发展,亟需针对高渗透率条件下光伏并网运行中的频率、电压支撑、谐振抑制、出力平滑等关键问题进行大胆创新,研究并开发出适用于高渗透率条件下的光伏发电关键技术及装备,进一步推动中国光伏发电关键技术设备的发展和创新。 该项目通过多年理论研究、实践,在高渗透率光伏发电关键技术及逆变器等核心装备方面取得了全方位突破,实现了产业化。近三年来,项目产品光伏逆变器的直接销售收入59.68亿元,利税7.81亿元;整体技术自2009年应用以来,产品国内市场占有率稳定在30%以上,保持第一;2015年起,出货量跻身全球第一。项目主要创新点有: 1、光伏逆变器及系统的谐振抑制技术。提出了一种逆变器级和系统级相结合的谐振抑制方案,有效提高了高渗透率光伏并网发电系统的稳定性和电能质量。 2、虚拟同步机针对多种负载环境下的控制策略。针对虚拟同步发电机(VSG)并联组网运行时的负载适应性,提出了应对多种负载环境下的控制策略,从而有效提高了VSG并联组网时的负载适应能力。 3、智能无功发生器(SVG)实现方案。提出了一种智能无功发生器(SVG)实现方案,利用光伏逆变器SVG功能实现了动态无功补偿,替代了系统级独立设置的SVG装置。 4、蓄电池组无损均衡控制方法。提出了基于主动均衡技术的蓄电池组无损均衡控制方法,实现各电池单体间的主动均衡控制,从而保证储能系统电池的整体一致性和可用性。 项目执行过程中,主持制定了光伏逆变器国家标准,于2014年8月15日正式实施。项目申请专利总数384项,其中发明183项;授权专利267项,其中发明83项。光伏逆变器系列产品顺利通过金太阳、CE、TUV、Enel-GUIDA、AS4777、CEC、CSA等国内外各项认证,250kW/500kW光伏逆变器被授予国家重点新产品。产品在国家风光储输示范工程、特许权招标示范工程、“金太阳”示范工程、“光伏领跑者”计划、光伏扶贫工程等重大光伏发电项目上得以大量应用,并批量出口海外50多个国家,近三年出口创汇1.63亿美元。产品在全球累计装机超过31GW。项目直接新增就业2000人以上,众多发电企业通过使用上述产品,每年可生产绿色清洁电力400亿度电,可减排二氧化碳3200万吨以上,获得了显著的节能减排效果和社会效益。
[成果] 1700650293 安徽
U469.72 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于交通运输及安全技术领域。 中国能源短缺、环境污染等问题日益严峻,发展新能源汽车实现节能减排优势是中国汽车产业发展的重要战略举措。中国长期面临着新能源汽车国际技术垄断与核心技术“空心化”难题,其中电动平台技术、控制技术、电驱技术、电池技术是新能源汽车行业的共性关键技术,是实现新能源汽车大规模产业化和大规模推广应用的基础保障。 为此奇瑞新能源汽车技术有限公司启动奇瑞eQ系列纯电动轿车关键技术研发及产业化项目,发挥“产学研用”协同优势对新能源汽车的多项核心技术进行联合攻关,实现了中国新能源电动汽车核心技术自主创新。 奇瑞eQ系列纯电动轿车关键技术研发及产业化项目主要创新性技术成果如下: 1)电动一体化平台研发:采用了一体化布置,便于电池与车身底部的定位、安装,更有利于碰撞安全性能。实现动力电池系统、电驱动系统、转向系统、制动系统以及悬架系统一体化设计;采用模块化开发方法,优化减速器系统、整车密封系统、采用磁流变弹性体悬置和整车主动降噪等技术,提高整车性能。 2)集成式控制系统自主开发:重点研究32位底层平台开发、整车安全监控、整车安全控制系统开发与优化、安全控制策略优化开发、控制器的安全设计与优化、网络通讯以及在线实时诊断等内容。实现整车7档能量回收效率设置,节能高达15%。 3)高效电驱动系统开发:从电机概念设计与结构仿真、转子结构应力分析与疲劳仿真、电机耦合电磁仿真,系统热能管理与热性能仿真方面开展研究,采用高转矩密度和高机械强度的磁路结构,充分利用永磁电机的永磁转矩和磁阻转矩,提高电机综合性能和可靠性,降低成本。 4)高能量高密度电池系统开发:基于镍钴锰三元材料(NCM)、石墨(C)用电池体系设计,在此基础上进行单体电池和模块的开发研究,成为国内首款采用三元材料上市的纯电动整车。重点研究电池组的热管理技术、电池的均衡技术、电池的性能状态监控及电池总成系统测试平台的建设等关键技术。通过采用标准化模组、平台化的BMS及高压插件解决了大量的电池厂家自行开发系统,形成资源垄断的问题。 5)全铝合金车身构架设计及共享平台:基于奇瑞eQ产品的安全可靠三电平台基础上,采用高强度铝合金型材空间架构组成车身骨架,以铝板冲压件封闭形成车身总成,同时外部安装高性能复合材料的全套外观件。该平台构建了面向未来、面向智能互联、面向用户的、可扩展的整车功能架构。 6)商业模式创新:奇瑞eQ自投放市场以来,累计销售30525台,覆盖私人市场、分时租赁市场。创新建立了电动、互联、智能三位一体的共享汽车分时租赁平台。 该项目研究成果形成了完整自主知识产权体系,获国家授权发明专利35项,实用新型专利14项,外观设计专利11项,发表高水平学术论文十余篇。市场应用累计3万余辆,销量居国内新能源市场前列;运营区域、运营规模和里程均处于国际新能源乘用车市场领先地位;项目产品在市场上表现安全、稳定、可靠;累计销售收入超过12亿元,取得重大经济社会效益。
[成果] 1700650147 安徽
[TQ342.31, TQ340.643] 应用技术 合成纤维制造 公布年份:2017
成果简介:腈纶具有人造羊毛之称,是各国重点发展的产业之一。由于生产工艺复杂,控制要求高,仅少数发达国家可以制造腈纶纺丝生产线。 作为国家重点项目的中石化安庆分公司共有6条腈纶纺丝生产线,引进美国姜子公司的工艺生产设备,日本安川公司提供成套控制系统,用于生产圆形腈纶纤维。这6条生产线经长期运行,控制系统设备老化、备品备件缺乏,生产维护受限,每年因控制设备故障,给企业造成数千万元的经济损失。随着异形扁平腈纶纤维市场需求的扩大,对腈纶纺丝生产线控制系统提出了更高的性能要求,但由于原设备商的关键技术封闭性,无法进行生产线升级改造。 中石化安庆分公司与合肥工业大学于2005年2月签订技术合同,共同研制大型湿法多形纤维腈纶纺丝多线控制系统,突破国外对腈纶纺丝生产线控制系统关键技术的封锁。 方法算法创新:以“硫氰酸钠二步法”腈纶纺丝生产线及生产工艺为对象,自主研究设计了多点张力与负载转矩智能观测器、基于独立虚拟速度标幺值的多辊分解协调高精度同步调速与张力控制方案,解决了牵伸力矩和卷绕张力的非线性动态变化难以控制的问题,大大提高了控制系统性能,既满足圆形纤维腈纶纺丝生产工艺的控制要求,又满足异形扁平纤维生产工艺的控制要求,实现了原生产线的功能升级。 工程技术创新:依据腈纶纺丝生产工艺要求,自主设计研制了基于现场总线技术的三层架构分布式控制网络、基于有线/无线通信技术的实时数据传输网络、基于共直流母线技术的交流驱动装置、基于蓄能技术的初生纤维防断头稳压装置、基于动态逻辑切换技术的单对多冗余容错备用控制装置以及电气与PLC控制柜,研制成功腈纶纺丝生产线控制系统成套装置,实现了多形纤维腈纶纺丝多线控制系统的国产化、工程化、标准化,完全替代了国外进口成套装置,满足了大规模长期连续平稳生产的需要。 控制系统性能的提升,使圆形纤维生产能力最大可提升8%,并使多形纤维生产工艺得以改进创新。在国内开始生产出了异形扁平纤维。产品经质量检验属优等品,并获得了第三方产品评价报告的赞誉。 经安庆石化总厂6条腈纶纺丝生产线全年连续不间断开车运行,控制精度高于原进口系统,制成率由原来的98.5%提高到99.3%。年产腈纶约6.8万吨,年产值约9亿元,提高了企业的经济效益。 该项目获授权发明专利3项,发表学术论文十余篇。由凌永顺院士领衔的省科技成果鉴定意见认为:该控制系统方案设计先进合理,性价比高,有明显创新,其技术在总体上居于同行业国内领先水平。查新报告表明:该控制系统在多点高精度同步调速、初生纤维防断头、单对多冗余容错动态备用、无线移动在线监控以及松弛环控制、张力控制等方面技术先进、合理有效,具有创新性。
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