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从农业环境中挖掘自然能源并将其高效转化为电能的研究成果
环境温湿度、光照强度、水分、盐碱度、作物生理指标……这些参数关系农作物生长,现代农业通过农业信息智能感知技术便可轻松“一网打尽”。 然而实时监测这些指标需要电力驱动,电力无疑是智慧农业蓬勃发展的“源头活水”。田间地头常常难以铺设管线,而电池有限续航能力和污染风险又比较突出。因此发展农业信息“无源感知”是未来智慧农业一大趋势。 为更好地解决这一难题,浙江大学生物系统工程与食品科学学院IBE团队平建峰研究员课题组,提出了一种简便有效的方法,从农业环境中挖掘自然能源并将其高效转化为电能。首次将摩擦纳米发电机技术应用于农用纺织品中,并用于降雨时雨水能的收集,通过能量转化获取电能。 这项研究,近日发表在国际知名期刊《纳米能源》( Nano Energy )上,论文第一作者为浙江大学生物系统工程与食品科学学院2020级博士研究生姜成美 ,通讯作者为平建峰研究员。 功能化纱线的制备流程及其在农业中的应用场景把摩擦纳米发电机装进农用纺织品的纱线里 南方地区经常暴雨成灾,造成农业生产的巨大损失。农用纺织品在大棚设施中最为常见,它能够遮阴挡雨,保护农作物。 如何从农业环境中挖掘能源? 浙大科研人员将这两者巧妙结合,通过纱线表面功能化,将摩擦纳米发电机依附在纱线上,织成智能化农用纺织品,利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流,源源不断地为智慧农业供能。装载摩擦纳米发电机的纱线可以说是智慧农业的“无源活水”。 这个研究灵感来自一场突如其来的大雨:仲夏时节,一场突如其来的倾盆大雨透过来不及关闭的窗户摧残了窗台边的绿植。这引起了研究人员的思考:“农作物所处的环境只会更恶劣,那么我们就想办法利用它的恶劣。”大棚不仅可以作为作物、动物的“保护伞”,还可以作为雨滴能的收集器。 实验数据显示,在9.5牛顿的连续力作用下,3厘米长的纱线就能产生7.7伏的电压。 平建峰介绍,未来通过连接储能设备,这些被改造的农用纺织品,不仅可以为种植业和畜牧业提供保护以提高农畜产品质量与产量,还可以为物联网感知器件源源不断地输送电能,从而开展农业信息的无源监测和实时提供天气状况。 功能化纱线在农用纺织品上的应用绿色能源在智慧农业中具有广阔应用 为什么雨滴的能量可以转化成电能呢? 这是因为对农用纺织品的纱线进行了特殊改造。科研人员在其表面覆盖了两层特殊材料——导电的碳化钛纳米材料和不导电的聚二甲基硅氧烷(一种高分子聚合物)。 功能化纱线收集雨滴能的原理 该聚合物能够防水并与环境中的雨水发生电子转移。而碳化钛感应电极,不仅具有高导电性能,还因其高电负性可以助力表面聚合物抢夺电子。因此在实现农用纺织品原有的农用保护材料、保温、遮阳、水土保持、排水灌溉、种子培育基材的功能基础上,还能从农业环境中源源不断地获取能源,为智慧农业提供驱动力,实现农业信息“无源实时感知”。 平建峰说,这两种材料具有良好的生物相容性,而且整个制备过程易于规模化和工业化。
浙江大学 2021-04-11
基于溶液除湿的新能源电动汽车余热储能式空调系统及其方法
本发明公开了一种基于溶液除湿的新能源电动汽车余热储能式空调系统及其方法,包括一次回风溶液除湿系统、空调制冷剂循环系统、余热储能溶液再生系统。本发明通过相变材料吸收电动汽车电池散热,能改进电池散热效果,有效控制电池组温度;利用相变储能技术可以高效回收并可控地输出冷凝热和电池散热,实现余热利用,减小电动汽车整体能耗;通过溶液除湿技术实现除湿环节和控温环节分离,不需要将空气降低到露点温度以下来除湿,大大减小空调的控温负荷;通过一次回风模式,将新风与回风混合,既保证了空气品质,又减少了空调的控温负荷;同时除湿溶液可反复再生,使用寿命长。
浙江大学 2021-04-11
动态云服务请求下数据中心多能源的在线控制方法和系统
本发明公开了一种动态云服务请求下数据中心多能源的在线控 制系统,包括系统状态监控模块、负载调度模块和多源供能系统管理 模块,负载调度模块包括延时敏感型请求调度子模块和延时容忍型作 业调度子模块,系统状态监控模块用于每隔一段时间接收来自用户的 云服务请求,判断云服务请求是延时敏感型请求还是延时容忍型作业, 并在云服务请求是延时敏感型请求时将该云服务请求发送到负载调度 模块的延时敏感型请求调度子模块,在云服务请求是延时容忍型作业 时将该云服务请求发送到负载调度模块的延时容忍型作业调度子模 块。本发明能够优化数据中心供能系统的长期运营开销,并且不需要 提前获取任何系统数据或者假设任何的稳态分布。 完成人:金海、刘方明、邓维 
华中科技大学 2021-04-11
燃气天然气的热气机能源岛关键技术研究与示范
项目成果/简介:建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题.冷热电三联供技术是充分利用低品位热能的一种有效手段,该系统能源综合利用率高,一般均可达到70﹪以上.本文阐述了分布式区域冷热电联供系统的原理和特点,提出一种基于热气机的天然气能源岛系统.并指出充分推动分布式区域冷热电联供技术的应用,对于能源节约,环境保护,能源安全以及资本有效运作具有十分重要的意义.
上海交通大学 2021-04-10
安徽省可再生能源建筑应用关键技术与应用标准研究
该项目依托获批的“国家智慧城市专 项试点” ,按照“1+18+N”(1个省级平 台、18个市级平台、N个高校、医院站级) 的模式,构建全省统一的“公共建筑能耗 监管云平台” ,最终实现我省能源总消耗 下降5%~10%的管控目标。该项目采用 “互联网+能源管理”的技术创新,实现 了覆盖全省的、可持续运行的“能源管理 云”平台,这一系列创新的模式被称为 “安徽模式” 。
安徽建筑大学 2021-01-12
内蒙古电子信息职业技术学院
内蒙古电子信息职业技术学院是国办全日制高等院校,国家示范性软件职业技术学院,自治区示范性高等职业院校。设有软件工程系、电子工程系、计算机科学系、信息管理系、数字ý体与艺术系、财经管理系等6个系,开设专业40个,自治区品牌专业10个,重点建设专业2个。 办学实力:学院有专职教师493人,其中硕士研究生以上学历教师132人占26.7%,副教授以上教师166人占33.67%;具有理论教学能力和实践教学指导能力的“双师型”教师占86%,自治区级以上教学名师和教坛新秀13人;自治区级优秀教学团队10个,自治区级精品课程21门,自治区教学成果4项。学院是国家教育部、信息产业部批准的“计算机应用与软件技术专业技能型紧缺人才培养工程”的院校,内蒙古信息化技术技能人才培训基地,电子科技大学网络教育内蒙古学习中心。学院牵头组建了内蒙古电子信息职教集团,与自治区团委共同创建了内蒙古青年创业孵化基地,与区内多家本科院校建立专升本生源基地。学院设有国家级职业技能鉴定所,承担50余种职业技能培训与鉴定。 办学条件:学院总资产9.5亿元,占地面积1066亩,建筑面积31.8万平方米;教学实验实训场所10.4万平方米;学生公寓餐饮等生活场所13.5万平方米;文体活动场所7.9万平方米。教学仪器设备总值1.48亿元;藏书77.29万册,电子藏书4915GB;数字化教学资源覆盖了全部多ý体教室;无线网络覆盖全院,实现了智慧校园。 办学成果:全国职业教育先进单λ,全国职业指导工作先进单λ,中国教育创新示范单λ,全国高等职业院校就业工作“星级示范校”。内蒙古信息化建设和信息产业发展先进集体,连续八年被评为全区高校学生工作、就业指导、资助管理、维护高校稳定综合治理等四项工作“先进达标学校”。全区Ψ一连续九年被首府百姓评为最满意的教育品牌单λ。 办学质量:学院连续多年实现招生计划完成率100%,新生报到率95%以上;毕业率稳定在99%以上,毕业生一次性就业率连续九年96%以上,专业对口就业率60%以上。2014年学院荣获全国职业院校就业竞争力示范校。学院以培养电子技术、信息技术的中高端技能型人才为主,为国家培养大量云计算、物联网、动漫制作、大数据等技能型紧缺人才,毕业生广泛就业在华为、海尔、联想、中软、中国移动、CISCO等世界500强企业和自治区行政事业单λ。服务自治区电子产业、信息产业,促进信息化社会发展。
内蒙古电子信息职业技术学院 2021-02-01
数字信息立体显示的多通道全息记录方法
数字信息立体显示的多通道全息记录方法,属于图像处理领域,本发明是为了解决现有全息图单通道记录方法记录时间过长的问题.本发明方法包括以下步骤:一,将三维图像转换成不同视角的二维图像阵列;二,将每幅二维图像按光学通道格局分割处理成子图像;三,运算处理子图像获得通道合成图像,在液晶空间光调制器SLM上显示,控制全息底片移动,每移动一次,每个光学通道显示一幅子合成图像,并在全息底片记录一个点,记录一个点的过程为:激光器输出激光同时控制e个电动快门开启工作,光学通道同时记录,形成的物光束打在全息底片的一侧;另一部分激光打在全息底片的背面上,逐点记录,多个光学通道在全息底片上记录的通道全息图拼合形成整个全息图.
哈尔滨师范大学 2021-05-04
生态农业智慧化信息系统的示范应用
系统的主要功能包括(参见图1): (1) 数据、视频实时数据采集和无线传输; (2) 基于上位机的远程控制和数据显示、追溯及分析等; (3) 基于手机客户端的移动APP线上线下销售; (4) 基于WiFi的手持终端定位、导航和跟踪; (5) 信息融合和专家决策支持系统; 应用领域包括:温室环境智能控制、智能家居、农田生产(四情)监测、旅游景区的人流量统计及大数据分析、大型商场智能监控、地下停车场定位等。 项目特色:和有机农业的行业领导者紧密结合,解决现有农业物联网系统中有线系统中的布线复杂、成本高且功能单一的难题;在TCP和UDP协议下都可实现毫秒级延时的实时控制;集数据采集、传输、远程控制及终端定位、导航和监控于一体;系统可完成基于手机APP和上位机软件的多种控制方式;只要满足有WiFi,Internet,移动网络其中的任意一个即可进行远程控制。 先进性:国内首个集数据采集传输、视频监控、终端导航、定位与跟踪与一体的农业信息化平台,利用手机APP实现对农作物的线下生产、线上销售、长势跟踪等一体的多功能农业信息化智能平台; 技术指标:电源输入(DC 2.0~3.6V);控制延时<30ms;误码率< ;无线节点续传距离>=150m;无线AP覆盖范围>30X30 ;定位精度<1.5m;可用信道数15个;支持点对点、点对多点、对等和Mesh网络 能为产业解决的关键问题: 可解决传统农业中的粗放式种植、经验型种植及人工参与度高等问题,在降低农业生产成本的同时,提高农业生产、销售、追溯等环节的智能化水平。基于WiFi获取的现场后台大数据挖掘将解决现代农业的专家知识匮乏问题,形成可信度高的知识库指导农业生产。 实施后取得的效果: 推动当地农业智能化水平进步,提高农业生产效率、减少农业生产成本,促进规模化种植、最终形成行业标准。
电子科技大学 2021-04-10
冻结壁与井壁安全信息可视化技术
(1)根据冻结管的实际偏斜情况,任意计算和显示不同深度下冻结壁内部各点温度值,并在计算机屏幕上显示水平面和纵平面冻结壁温度场状况。(2)根据冻结管的偏斜,对冻结钻孔质量进行综合评价,其内容包括任意深度下相邻冻结管的最大间距、形成冻结壁的几何形状、冻结壁交圈时间、井筒开挖时间等。(3)冻结壁温度场的发展预测及特征分析。实时掌握冻结壁井帮温度、冻结壁最厚、最薄的方位、冻结壁平均厚度、冻结壁平均温度等参数,掌握冻结壁的力学特性,确定冻结壁的安全性。根据实际冻结状况,预测冻结壁的发展,指导确定各排冻结孔送冷形式,为冻结方案和凿井施工安排提供建设性意见。(4)根据井筒掘进速度,预测冻结壁井帮温度,合理地安排井筒掘进速度及段高,防止井筒早期开挖井帮的过大片帮和下部底层冻实,为井筒的安全施工提供较为全面的分析、处理,及时进行施工信息反馈,改进施工作业方式指导井筒施工。(5)方便地绘制任意深度下冻结孔偏斜平面图、地质柱状图及各测点和进回盐水温度随时间变化曲线。(6)基于 B/S 模式开发,操作简便、图文并茂、运行速度快,任意客户端均可进行温度场分析与数据共享。基于 Web 技术的冻结法凿井安全信息网络平台,包括“冻结温度实时监测子系统”、“冻结流量监控子系统”、“冻结站制冷机组设备开停机监控系统”、“网络信息平台主页”四大部分构成。
安徽理工大学 2021-04-11
具有网络功能的车载计算机信息系统
项目的来源于国家863项目,并已经申请专利。 具有网络功能的车载计算机信息系统是一个融合GPS卫星导航技术、电子地图技术、计算机系统集成技术、人工智能技术、语音识别技术、数据处理技术、微电子技术等高科技于一体的未来型产品。是一种具有强大信息处理功能(包括导航功能)的车载计算机系统。 系统功能有:汽车导航仪,能够提供电子地图,计算行车距离,自动寻找到达目的地的最佳路线。在车辆行驶时,将本汽车的位置显示在屏幕上的电子地图中,并用语音提示前方转弯、道路情况,告知到达目的地的时间。随着我国智能交通系统的建设和完善,还可以自动接收路况信息,了解前方道路的堵塞情况,重新确定快捷的行车路线。可以看电视、听音乐CD,还能够监测汽车的本体状况(汽车速度、方位、距离、时间、油耗、温度、防盗报警)。可通过Internet收发电子邮件。 
北京科技大学 2021-04-11
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