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大型船舶综合电力系统协同优化与智能运行关键技术及应用
项目成果/简介:2019年上海市科技进步一等奖在复杂多变海况与恶劣运行环境中，大型综合电力系统各类型扰动和故障频繁，严重影响了大功率变频装置与高精密仪器的可靠运行，系统安全稳定问题远比陆地电网严峻，亟需突破解决。提高装备性能和系统调控水平，是保障我国由造船大国向造船强国转型升级的重大需求。围绕综合电力系统优化与智能运行技术难题，历经十余年的产学研攻关，取得了多项独创性技术成果：1、发明基于多电平功率模块的大功率变频系统及自适应虚拟同步电机控制技术，研制国产5MW大功率多重优化控制变频装置。2、首创多频带混合电力滤波器及参数动态优化技术，开发变压器可控预充磁装置，研制船舶电能质量诊断与协同优化控制系统。3、提出大型船舶电站-电网自适应广域协调保护方法，研制协调保护装置与模糊多目标故障智能自愈系统。4、发明船舶负载功率波动模糊分频与协同优化分配技术，提出综合电力系统分级协同稳定控制机制与方法，开发船舶能量动态智能优化管理系统。项目获16项专利，成果整体达国际领先水平，打破了国外技术垄断与封锁，解决了我国民用船舶电力系统关键装备“卡脖子”的问题，有效支撑了综合电力系统的优质运行。成果已成功应用于“海洋981”半潜式钻井平台、“雪龙2”等综合科考船、大型箱船，其中“东方红3”科考船电网运行参数部分世界领先，获CCTV、新浪网等多家权威媒体报道。项目核心装备与系统打通了高技术船舶上下游产业链，推动了上海船舶工业高端化转型与发展，近三年新增产值10.39亿、利润1.48亿、利税0.5亿，衍生技术已拓展应用至多个配电网示范工程。图 2 自主优化控制大功率变频装置图 3 混合滤波器实物图 图 4 电能质量主动优化控制系统图 5 智能保护与自愈系统现场应用及测试知识产权类型:发明专利 、 软件著作权技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:科技部重大专项、上海市重大项目等
上海交通大学
2021-04-10
大型离心式压缩机组运行状态监测与故障诊断系统
本系统以化工、石化行业的大型回转机械为对象，采用先进的计算机技术、光纤传输技术和独创的全息谱监测诊断方法，全面、实时、连续地实现机械运行状态的监测和故障诊断。本系统采用高性能的ARCNET光纤网络，传输速率高、误码率低。系统上下位机并行工作，实现了分布式的在线监测；监测软件首次实现了以多任务切换为基础的前后台并行监测机制，有效地实现了事故追忆功能，保证了突
西安交通大学
2021-01-12
无尾家电金属异物检测与磁耦合谐振式无线电能传输系统
无尾家电金属异物检测: 当无线电能传输系统能量交换区中混入金属时，由于涡流效应金属温度会 急剧升高，进而产生严重的安全事故，因此对混入能量传输区域金属的检测需 亟待解决。本项目组经过多年的研究，积累了丰富金属检测经验，提出了基于 混沌理论和改进平衡线圈技术的检测方法。基于该技术，2013-2014年项目组与 海尔公司合作开发了“无尾家电金属异物检测”系统，成功应用于700W无尾搅拌 器系统中，实验证明系统具有很高的灵敏度和抗干扰性，可实现金属异物检测 精度小于5mm，确保了家电的安全性。磁耦合谐振式无线电能传输系统: 自从2007年美国麻省理工学院(MIT)的Marin Soljacic教授等人利用磁耦合谐 振技术成功地在2m外点亮一只60W的灯泡，无线电能传输技术(WPT)迅速成为 一个世界范围内的研究热点。磁耦合谐振原理是目前电能传输的最好方式，可 实现大功率、高效率、远距离的电能传输，克服有线供电取电不灵活问题。基 于该原理，本项目组成功开发了样机系统，其最大功率10kW，整体传输效率85% 以上，垂直传输距离达200mm，水平自由度100mm，具备金属异物检测功能。 能量传输平台采用扁平化设计，使该系统占用空间体积更小，可非常方便地应 用于家电无尾传输、汽车无线充电、AVG车、机器人等领域。
山东大学
2021-04-13
一种燃尽风与 SNCR 耦合的燃煤锅炉脱硝系统及方法
本发明属于燃煤锅炉脱硝领域，并公开了一种燃尽风与 SNCR 耦合的燃煤锅炉脱硝系统及方法，该系统包括 SNCR、燃尽风和 DCS 控制分系统，SNCR 分系统包括喷枪、热电偶、电动调节阀和电子流 量计，该喷枪共设置有三层，热电偶设于炉膛内，其布置高度与三层 喷枪的布置高度对应；燃尽风分系统共设有两层，每层包括燃尽风风 管、电动调节门和测速器；DCS 控制分系统用于接收各个分系统发送 的数据，并根据数据调节各个分系统。所述方法利用上述系统进行脱 硝处理。本发明可实现温度窗口宽范围调节和脱氮效率最高化，降低 了还原剂使用量，提高锅炉运行的安全性和经济性。
华中科技大学
2021-04-13
2D/3D视频编码优化技术与3D视频系统构建
北京工业大学
2021-04-14
微小紧凑型化学机械系统的设计制造关键技术与应用
项目经过10年科研攻关，开展了节能高效的微小/紧凑型化工机械的设计和制造关键技术研究，主要创新成果有： 1、建立了微小/紧凑型化学机械系统的强度设计理论，包括多因素协同作用的钎焊工艺优化方法、高温蠕变和疲劳强度设立理论。 2、发明了微试样力学性能测试装置，用于测试微米厚度钎焊接头力学性能参数，为结构完整性评价提供基本参数。 3、发明了微小/紧凑型换热器和反应器，耐腐蚀、耐高温和高压，可拆卸维修，集传热、传质、化学反应于一体，结构微小、紧凑，降低了空间消耗。
南京工业大学
2021-04-14
一种基于减少进程间通信开销的并行 I/O 优化方法与系统
本发明公开了一种基于进程亲和性的减少进程间通信从而提升 并行 I/O 效率的方法，包括：首先对以 Collective-I/O 为主流的并行 I/O 程序进行分析，收集和统计集群机器节点信息及 MPI 程序配置信息； 然后，该系统通过预处理操作计算各种可能的机器节点与代理进程的 匹配结果，然后再通过性能预测模块，确定最佳的匹配策略；最后将 预处理得到的匹配策略写入配置文件中。实验结果表明，该系统配置 简单，能在不用修
华中科技大学
2021-04-14
基于自组织映射模型云软件性能异常错误诊断方法与系统
本发明公开了一种基于自组织映射模型的云软件性能异常错误 诊断方法，包括：追踪记录待检测的软件在云环境中运行时的系统调 用信息；分析出现性能异常的虚拟机上软件运行时系统调用序列，划 分每个进程对应的系统调用序列；根据划分得到的进程系统调用序列 建立检测模型，并对可疑进程进行异常检测；计算出现异常的进程中 最相关的系统调用，排序后输出。本发明能够准确完整地记录软件运 行时的行为，能够自动化建模并且检测出异常的系统运行过程
华中科技大学
2021-04-14
蓝光半导体与光纤激光复合焊接机器人系统集成
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
与传统人工焊接技术相比，激光焊接技术具备加工精度高、加工速度快、加工质量稳定等优点，被广泛应用于制造加工行业，随着激光加工技术以及焊接机器人系统的不断发展，激光焊接机器人技术也因此得到了发展。激光焊接技术搭配上智能工业机器人系统，可以代替人工焊接，实现焊接过程的自动化。蓝光半导体与光纤激光复合焊接机器人系统配合上数控设备能实现生产制造的全自动化，拥有着生产效率高、生产产品质量好以及可以在人不适合的工作环境下运行等优点，可以完美符合这一需求。蓝光半导体激光器产生的450nm蓝光在铜材料焊接上有不可比拟的优势，适用于铜等金属材料的高吸收率使得焊接热影响区减小，同时恰当功率的蓝光激光焊接时可以避免高功率光纤激光焊接时产生的飞溅影响，而这也是在汽车动力电池、航空航天和电气等高精细度要求的领域中蓝光半导体激光焊接最强有力的优势。
华中科技大学
2022-07-26
一种闭环控制系统的模型与对象不匹配的检测方法
本发明公开了一种闭环控制系统的模型与对象不匹配的检测方法,在工业过程正常运行时获取当前系统的闭环数据，利用该数据获取模型质量指标，根据模型质量指标的值来检测模型与对象的匹配程度；模型质量指标越接近于 1，模型与对象的匹配度越高；该模型质量指标不受控制器的调节参数的改变与干扰模型变化的影响；该方法可有效地把模型与对象不匹配从其它影响控制性能的因素中分离出去，更清晰地分析出模型与对象不匹配对控制系统性能的影响。另外，采用
华中科技大学
2021-04-14