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泥沙、核素、温排水耦合输移关键技术及在沿海核电工程中应用
近年来我国核电发展迅速,已有大亚湾、岭澳、秦山、田湾、福清、阳江、宁德、方家山、红沿河、防城港和昌江等 11 个滨海核电厂的 34 台机组投入商运,还有海阳、石岛湾、三门、台山等滨海核电厂的 22 台机组在建,核电滨海式布局已经形成。我国滨海地区泥沙构成在世界上最复杂,泥沙运动强度又大,占世界 5%的水量输运了 30%的泥沙,泥沙与核素的耦合关系复杂难解,影响到泥沙、核素、温排水的准确分布和核电工程的安全与环境安全。因此研究泥沙、核素、温排水耦合输移是确保核电工程安全和环境安全的关键技术,决定了核电工程立项和设计的可行性。该项目组在国家自然科学基金和核电企业的资助下,经多年研究和实践,取得如下创新成果:一是构建了全三维水沙两相流变密度湍流模型,解决了螺旋流输沙等真实三维水沙计算难题;提出了工程泥沙计算的斜对角笛卡尔坐标方法,克服了河口及海岸工程大尺度泥沙计算中复杂边界的困难。该技术全面提升了水沙模拟的准确性和可靠性,是解决核电工程取、排水口头部、取水泵房内部泥沙冲淤的关键,为核电工程的安全运行提供了保障。二是首次提出了包含泥沙颗粒表面形貌信息的数学泥沙概念,基于数学泥沙确定了泥沙颗粒表面非均匀电荷分布规律,量化了核素与泥沙表面形貌之间微观作用机制,建立了泥沙输移和床面变形过程中核素迁移转化的物理‐化学过程模式,使水‐沙‐核素‐床面之间的静态模型变为动态模型,该技术大幅提升了核素在海域分布和积累模拟结果极值包络范围的合理性,给出了保护环境敏感区域和生态红线的设定方法。为核电工程环境安全设定阈值和条件提供了保障。三是提出了采用比尺模型分析物理模型试验比尺和变态率的研究方法,使物理模型试验比尺和变态率的取值更加合理且具有可操作性;揭示出模型试验中水动力垂向和横向速度误差远大于纵向速度误差的规律;提出基于不同海域岸线、地形、潮动力特性及环境保护目标要求等综合因素的远排差位式、交错分列式和混合式等核电工程取排水工程布置原则,保证了核电工程的取排水安全和环境安全,且大幅度降低了工程投资及运行成本。
清华大学 2021-04-10
生物传感农药残留检测仪器研发技术
项目介绍: 农药残留问题是关系到国计民生和环境可持续发展的重大问题, 当前更成为全社会关注的焦点之一。加强、加快开发食品和饮用水安 全保障技术以及生态和环境监测与预警技术,大幅度提高改善环境、 食品质量的科技支撑能力不仅重要,也极为紧迫。本项目基于生物传 感器分析技术,在前期研究的基础上,利用目前已有的发明专利及取 得的科研成果,重点解决我国食品安全和环境保护中存在的检测、控 制和监测技术难点,创新性研发用于农药残留监测的生物传感快速筛 查装置及系统,并建立示范基地进行推广示范。 本项目基于南开大学分子识别与生物传感实验室在农残检测生 物传感器方面的研究基础和开发经验,综合科研合作院校、研究单位 以及企事业单位在相关技术领域的研发优势,将基础与应用基础研究、 仪器研制、样机生产和应用示范推广有机结合在一起,设计构建性价 比高、操作简便、耐久性强的高性能生物传感检测系列装置以用于农 药残留检测,并进行样机试制(便携式和台式);与常规农残检测技 术和设备进行对比实验,优化所研发装置的各项性能指标;进一步将该生物传感检测装置用于水体、土壤以及农作物中农药残留量的实际 检测,共同探讨生物传感器在环境污染防治、农药残留污染物监测评 价体系中的应用,真正做到“产学研”相结合,为高新科学技术有效 服务于民生领域起到示范推广作用。 本项目以市场需求为导向,在现有科研成果与专利基础上,以纳 米生物传感器技术为基础的新型农药残留量传感检测器,技术上要求 高度保持生物活性物质的活性,不易脱落,提高电极使用寿命,这对 实现农残生物传感检测有着十分重要的意义。将纳米生物传感器技术 创新性地应用于农药残留量检测领域,在充分发挥纳米生物传感器特 异性强、灵敏度高、一般无需进行样品预处理等技术优势的同时,进 一步将生物活性材料、纳米材料、表面修饰技术等多项最新研究成果 有机结合,弥补了传统检测分析方法的局限与不足,可实现对农残检 测的实时化、动态化、直观化与可视化,在国内外均处于领先水平。 目前国内外研制成功的可实际应用的农药残留传感检测仪器鲜有报 道。 技术优势和特点: 1) 灵敏度高,针对有机磷类和氨基甲酸酯类农药的最低检测限 可达到 10-9 mg/kg,接近常规分析仪器的最低检测限; 2) 检测迅速,2 分钟之内可以完成农残检测,可实现大批量样 品的快速筛查; 3) 特异性好,检测结果不受果蔬中色素、土壤、微尘等杂质的 干扰,检测准确度高;4) 操作简便,一般不需对果蔬样品进行复杂的预处理,可将样 品中待测成分的分离与检测合二为一,使整个检测过程简便迅速,容 易实现自动分析; 5) 成本低廉,台式农药残留传感检测仪器的生产成本远低于大 型分析仪器,便于推广普及; 6) 稳定性好,相对标准偏差 RSD ≤ 2.18%。
南开大学 2021-04-11
石墨烯能源与传感应用技术
石墨烯是一种典型的单原子层二维材料,具有独特的狄拉克电子结构、超高的载流子迁移率和浓度,在高速、高质量薄膜器件集成等方面显示出潜在应用优势。然而,本征石墨烯呈金属或半金属特性,限制了其在器件中的应用。本成果从石墨烯的可控生长及多维多尺度宏观结构组装出发,探索调控石墨烯电子结构的有效方法,推动其在纳米能源和传感器件中的集成与应用。 主要内容包括: 1.高质量石墨烯薄膜的大面积可控制备、转移工艺,及多维多尺度宏观结构组装技术; 2.开发了高效异质结太阳能电池和光电探测器产品,具有规模集成的纳米能源器件制造方法和工艺。太阳能电池转换效率超过 15%;光电探测器的灵敏度比同类商用光电器件高 3 个数量级,在保持同样光电流响应的情况下,其暗电流和噪声等效功率分别了降低了 2个和 3 个数量级; 3.开发了系列柔性传感器产品,及面向移动医疗可穿戴应用的传感器制造方法和工艺。不仅可探测应变、压力、扭转、有机物、声波等信号,还对多种微变形(包括损伤、振动等)高灵敏度识别,具有与生理信息互联的特点,可监测和扫描生命体的生理状态,如脉搏、呼吸、心跳、语音等人体活动。 
清华大学 2021-04-11
一种重型数控装备测控传感网
本发明公开了一种重型数控装备测控传感网,包括:信号获取子系统,用于获取数控装备加工过程的多源信息;信号预处理子系统,用于接收信号获取子系统的信号,并进行预处理;数据采集子系统,用于对预处理后的信号进行采集,包括对多路模拟信号进行模/数转换后采集,以及对多路数字信号进行直接采集;信号分析与处理子系统,用于对数据采集子系统采集的信号进行分析和处理,获得重型数控装备的状态信息,从而识别出装备加工状态的优劣和预测后续运行状态,并反馈到数控系统实现实时控制。本发明的传感网同时具有实时监测和实时控
华中科技大学 2021-01-12
高性能机器人触觉传感智能系统
高性能触觉传感器是下一代智能化服务机器人的核心模块,是人-机物理接触、交互协作的关键信息入口,是学术前沿热点和工业技术难点,是我国35项 “卡脖子”技术之一。本团队基于微纳尺度双电层电容原理,解决了传统阵列传感器空间分辨率、信噪比、灵敏度、量程、大测量面积等之间的技术矛盾,研制了具备大测量面积(单片600 mm × 
河北工业大学 2021-04-14
浙江浙高联传感技术有限公司
浙江浙高联传感技术有限公司是一家集研发、生产、销售服务于一体的科技型中小企业;其前身是浙江高联传感技术公司,旗下拥有浙江高联信息工程有限公司:专业从事工业传感技术、测控技术、过程控制技术、机电仪器一体化、数据采集与处理、软件开发、单片机、嵌入式系统、汽车教学检测与实训类设备等学科和课程教学实验仪器与装备的生产制造;公司联合国内一流教研团队合作,不断研发拓展新产品, 目前传感器、测控产品在国内多所211,985 院校使用。公司秉承"诚信立业,以德为首、精益求精、用户至上"的企业宗旨,全心全意为教仪装备行业贡献我们的微薄之力,为广大客户提供一流的产品和周到的售后服务一直是我们永远的追求。凭借不断增强的创新能力、灵活突出的定制能力、精益求精的制造能力,让用户享有安全、实用、智能的全方位品牌服务!   2019年4月,通过资产优化管理,标新立异注册成立“浙高联“品牌运营,位于美丽的杭州--未来科技城。“浙高联”始终坚持传承与创新驱动发展的经营理念,依托浙江省内大学雄厚的技术力量,“浙高联”秉承着“研发与教学相结合,企业和学校共发展”的宗旨,聘请多所名牌高校学科带头人和资深专家共同建立研发中心,迎来了更新更高层次的发展势头。“高品质铸就品牌、广联合开拓未来”,我们“浙高联”公司能有今天,离不开全国各高等院校领导、老师的大力支持与关爱。饮水思源,我们心中十分感激。今后,我们将更加努力,以一流的产品自主创新能力和优质的服务回报社会,诚信立业,追求卓越,全心全意为中国教育装备事业的发展尽我们的绵薄之力,一直是我们永远的追求。 联系电话:0571-89080356 公司官网:www.zhegaolian.com
浙江浙高联传感技术有限公司 2021-12-07
无线传感网实验箱ITS-WSNA8
产品详细介绍 无线传感网实验箱ITS-WSNA8 由ARM Cortex A8 嵌入式网关、Zigbee 网络节点、无线网络协调器、通用传感控制模块、RFID 读取模块等组成,主要用于引导学生很好地掌握物联网开发要点,为物联网工程应用打下坚实的基础,并能通过不同传感器的特性,网同网络的组成形式,开发出更多实用性的物联网应用案例。 ITS-WSNA8 采用标准化设计,教学科研兼用,应用范围广泛。可在物联网工程专业、通信、嵌入式、电子信息、计算机、自动化、机电一体化等专业的教学及科研中使用。   结构特点: 1. 丰富的传感器模块:温湿度传感器模块;光照传感器模块;火焰传感器、烟雾传感器、热释电传感器、灰尘传感器、雨滴传感器、三轴加速度、三轴电子罗盘、红外测距、语音识别节点; 2. 实验箱配备12 个网络节点,可以任意组合网络拓扑结构,可完成各种真实物联网系统调试与设计工作。 3. 采用内部5v 直流供电,无需外接电源。使用方便,安全可靠。 4. 节点主板用于连接传感器与核心处理器,其模块化设计使得二者既相互联系又相互独立,若传感器或核心处理器损坏,更换非常方便。 5. 核心板采用模块化设计,可与主板分离单独使用,为用户预留广阔的创造性空间。 6. 每个传感器模块都有标准的接口与节点主板相连,更换传感器无需改变任何电路;一块主板可调试不同传感器,提高工作效率。每个传感器都可与相应执行器件配合,完成智能系统的调试与研发。 7. 嵌入式网关处理器采用ARM Cortex-A8 微处理器。网关外挂式结构便于用户使用其他微处理器完成高端嵌入式教学、产品研发等工作。 8. 网关软件包括Linux2.6 的操作系统软件,基于QT4 的嵌入式图形界面开发软件,嵌入式数据库软件和嵌入式网络服务器等多种网络应用软件,为用户做科研开办提供便利条件。 技术参数   产品特点: 1.独特的语音人机交互界面,交流更加自然简洁; 2.箱体自带电源直接供电,使用更便捷,更安全; 3.核心板采用模块化设计,预留广阔的创造性空间; 4.单片机、嵌入式、物联网一起学,科研教学一举两得; 5.独具的控制器件功能,实现物联真实情况; 6.网关可更换微处理器,完成高端教学和产品研发; 7.种类丰富的传感器,组建各种实用系统。            
北京华育迪赛信息系统有限公司 2021-08-23
一种海洋黑曲霉生产耐盐纤维素酶的液体发酵方法
本发明公开了一种海洋黑曲霉生产耐盐纤维素酶的液体发酵方法。包括如下步骤:1)从东海近海10~20m深处的泥土里筛选得到一株海洋黑曲霉;2)海洋黑曲霉接种于PDA培养基上,32~40℃下培养60~90小时,得到斜面孢子,斜面孢子保藏于4℃;3)斜面孢子接种于PDA-1培养基,在32~40℃下培养60~90h,得到活化的孢子;4)活化的孢子接种于茄子瓶斜面,42℃培养74小时,得到扩培的茄子瓶斜面孢子;5)扩培得到的茄子瓶斜面孢子用灭菌人工海水稀释到108个孢子/ml,接种于液体发酵产酶培养基,发酵5~10天,得到纤维素酶。本发明具有产酶活高、酶稳定、耐盐性好等优点,生产的纤维素酶可以在较高盐含量的条件下降解纤维素,为该水解物的后续应用打下基础。
浙江大学 2021-04-13
苯乙烯生产全流程优化运行技术及工业应用
苯乙烯单体是一种重要的有机化工原料,主要用于聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、丁苯橡胶、 不饱和树脂等产品的生产。相对来说国内苯乙烯生产装置规模偏小,优化运行技术在苯乙烯行 业的应用相对落后,缺乏国际竞争力。为了改变这一现状,本项目综合应用化学工程技术、建 模技术、计算机应用技术、数据分析处理技术及优化技术,针对乙苯脱氢制苯乙烯工业生产装 置的实际情况,开展烷基化制乙苯过程的机理建模、烷基化产物精馏过程的机理建模、乙苯脱 氢制苯乙烯反应过程的机理建模、乙苯脱氢制苯乙烯产物精馏过程的机理建模、以及基于上述 模型的工业装置关键工艺参数操作特性研究,完成苯乙烯装置在线优化运行技术的研发;并通 过工业装置实际应用,在满足装置约束的前提下,使得生产装置更加接近于约束边界的条件运 行,实现装置运行过程中物耗和能耗的降低与生产效益的最大化。此外,开发了优化系统的界 面,操作人员在浏览器端就可以按要求输入优化系统所需的参数,提交完毕后,优化系统会根 据输入的参数计算出优化值。根据系统给出的优化操作值,调整现场的相关参数指导了苯乙烯 全流程的调优,实现了装置的节能降耗。 该项目在齐鲁石化20万吨/年乙苯/苯乙烯装置上实施以后,烷基化反应产物分离过程蒸汽 消耗降低了2.7%,乙苯脱氢反应过程蒸汽消耗降低了2.6%,脱氢反应产物分离过程蒸汽消耗降 低了2.1%,综合能耗降低2.3%,各项技术和经济指标达到了令人满意的效果,经过技术科经济 核算,可净创直接经济效益425.6万元/年。
华东理工大学 2021-04-11
微创全膝关节置换手术机器人
项目成果/简介:项目针对术前、术中、术后全周期的 MIS-TKA 机器人综合解决方案,突破柔顺 7 自由度机械臂与精细操作 2 自由度末端执行器,个性化虚拟导板以及安全手术操控技术,基于图像配准的增强现实手术导航技术,术中下肢力线定量检测与修正、以及个性化术后评估技术;研制出具有术前规划、术中导航与机器人操控、术后评估、以及安全保障的专科型 MIS-TKA 机器人样机系统,建立 MIS-TKA 机器人手术流程规范与安全、有效性评估体系。项目阶段:已成功研制出脊柱微创手术机器人系统,并开展临床试验效益分析:膝关节损伤是骨科学的主要组成部分,且由于其周围毗邻重要神经、血管,不恰当的手术操作往往会导致严重后果。微创全膝关节置换技术手术创伤小,术后恢复快,深受患者好评。但该技术严重限制 了手术切口,手术视野小、操作空间窄、骨性标志显露差对医生提出了更高的要求。本项目从微创全膝关节置换手术外科临床出发,针对术前、术中、术后三个阶段提出智能化、机器人化手术方案,将微创精准 TKA 手术提升到智能化水平,推动 TKA 机器人手术技术、TKA导航技术、TKA 术前规划和术后评估技术、以及智能化手术系统集成技术的进一步发展,为后续临床验证、产品化奠定坚实的技术基础。
南开大学 2021-04-11
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