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基于物联网的塑料片材挤出机关键技术及产业化
主要技术内容: (1)提出了基于神经网络的多电平 SVPWM 控制技术,研发了基于 FPGA 技术的多电平 SVPWM 控制器,实现了塑料片材挤出装备驱动电源的高效性。采用神经网络技术,实现参考电压矢量所在区域判断及矢量作用时间计算,降低了计算量;将多电平 SVPWM 控制器集成到一片 FPGA 芯片上,为挤出装备用交流电机驱动控制提供高性能的专用 SVPWM 控制器,可以直接与通用变频器对接。 (2)提出了分离型螺杆结合 CRD 分散混合器的高速螺杆技术,提升了挤出效率及效果;研发了塑料片材挤出螺杆高频电磁感应加热装置,有效降低了挤出机运行能耗。将常规三段式螺杆设计成五段式,改变了传统螺杆直径对挤出产量的限制。在螺杆机筒外壁上缠绕电流线圈,线圈外再包覆隔热层,线圈两端连接控制线圈电流的高频电源模块;在常规加热瓦加热的基础上,通过电磁感应原理使螺杆产生热量,使得螺杆及螺杆机筒同时加热,缩短了机筒内聚合物塑化时间、降低了能耗。 (3)提出了面向塑料片材挤出成套装备运行过程的全息生产车间制造物联感知技术,开发了成套装备运行的全息感知系统。构建了 RFID-WSN 数据采集集成网络,提出了 LZM - WKPSO 优化算法,在保证覆盖率的前提下使干扰最小;借鉴昆虫协作机理,提出了基于昆虫协作机理的源节点选择概率算法,最大化降低了网络能量消耗。(4)提出了塑料片材挤出成套装备多目标柔性资源优化调度模型,研发了塑料片材挤出装备精益管控软件平台,实现了成套装备的高效能运行。建立了多目标柔性资源优化调度模型,采用重力粒子群混合优化算法进行求解。按照 SOA 思想,设计了集成平台;开发了塑料挤出成套装备运行功能模块,并与底层全息车间无缝集成,形成塑料挤出成套装备精益管控平台。 行业意义: 本项目针对高效能塑料片材挤出装备的关键技术取得了创新性成果,解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 获奖情况:2015 年获中国商联联合会科学技术进步奖特等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性: 目前市场上还没有完全一样的同类产品出现,国外主要有德马克、克虏伯、巴顿菲尔,日本的住友重工等公司在致力于开发塑胶挤出装备产品,但是他们开发的还是将单一系统的简单组合,无法从单机与成套装备精益化管控两方面集合提高系统的能效。由于本项目是从单机关键设备能效优化设计和成套装备精益化管控能效优化设计两个方面入手,开发料挤出成套装备,产品具有能耗低、效率高等特点。综上所述,本项目产品目前拥有先入的一定优势,竞争对手在技术方面无法与本项目产品直接竞争。 本项目产品具有如下技术和性能优势: (1)螺杆的速度从同行的 100 转/分钟提高到 200 转/分钟,挤出量从类技术的 200kg/h 提升 400kg/h;挤出效率的提升导致能耗降低 10%左右;同类技术目前直径 105mm 的螺杆需要配置 115KW 左右的电机,而本项目技术只需要配置90KW 左右的电机,降低了能耗。 (2)螺杆高频感应加热装置使得加热系统能耗降低 15%左右; (4)克服了同类技术在高速混合挤出时混合效果差导致温度不均衡、色差大等问题,提高了制品的品质; (5)生产工艺数据自动数采率 95%以上; (6)生产效率提高 30%左右;优等品率提高 20%;产能提高 1.5 倍; (7)填补国内针对塑料挤出装备生产过程的精益化生产软件的空白; (8)本项目实现生产流程的闭环优化,现有的 ERP、MES 系统则为开环控制; (9)本项目的软件平台有效提升了塑料挤出成套装备的附加值。 技术的成熟度: 相关技术已经形成产品,在广东达诚机械有限公司及其下游企业进行了产业化。 项目成果转化造价:130 万元; 投资预算:硬件成本(不包含塑料片材挤出机本体部分)85 万元;软件开发45 万元。 成果应用范围:塑料包装行业、包装机械行业。 应用案例及单位:成果在广东达诚机械有限公司等行业龙头企业进行了产业化,并在广东、江浙等地区的 10 多家塑料企业进行了推广应用。 经济和社会效益:项目成果能够有效降低能耗 25%,提高生产效率 30%左右,使得企业投资效益大幅度提升。近 3 年来,据不完全统计,累计新增产值约 67206 万元,新增利润 5040 万元,新增税收 2872 万元。项目成果解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 
江南大学 2021-04-13
一种农业用地初期径流收集灌溉系统及其方法
本发明公开了一种农业用地初期径流收集灌溉系统及其方法。农业用地初期径流收集灌溉系统包括排水沟渠、导流渠、排水沟渠挡流堰、初期径流感应器、电动集水阀门、集水池、提升泵、农业灌溉管道、农田灌溉喷头。其中排水沟渠挡流堰高上处开凿方形非降雨期排水口;在导流渠上设置通过初期径流感应器控制的电动集水阀门,收集初期径流并用于日常农事灌溉。本发明从减少高氮磷负荷的农业初期径流对水体污染并利用农业本身吸纳氮磷负荷的角度出发,利用原有的沟渠系统,达到收集初期径流并保障降雨排水通畅的作用,同时,将水资源用于非降雨期农田灌溉,该发明构造简单,容易实施,可根据施用地点的现有条件灵活应用。
浙江大学 2021-04-13
一种水稻种植区农业面源污染生态治理方法
本发明公开了一种水稻种植区农业面源污染生态治理方法,从农业面源污染流出农田到进入下游受纳水 体的整个过程入手,提出三道防线的具体减污技术,以田间节水灌溉与水肥综合调控减少农业面源污染排放 的源头控制为第一道防线,生态沟对农业面源污染的去除净化为第二道防线,塘堰湿地对农业面源污染的去 除净化为第三道防线,三道防线之间为串联关系,即首端为第一道防线,其次联接到第二道防线,最后联接 到第三道防线。本发明
武汉大学 2021-04-14
【高教前沿】东北农业大学副校长陈庆山:推动新兴交叉学科建设及专业人才培养,创造未来农业新形态
为深入学习贯彻党的二十届三中全会和全国教育大会精神,落实立德树人根本任务,中国高等教育学会联合中国教育在线推出《高教前沿》系列访谈栏目,汇聚独家视角,分享真知灼见。
中国教育在线 2025-01-08
芳香化合物催化加氢制备环己基化合物的方法
本发明公开了一种芳香化合物催化加氢制备环己基化合物的方法,包括:将芳香化合物、溶剂和氮掺杂的介孔碳负载的纳米金属催化剂置于加氢反应容器中,反应容器内氢气压力为0.1Mpa~10MPa,反应温度为30~250℃,催化加氢完成,得到环己基化合物。本发明采用氮掺杂的介孔碳负载的纳米金属催化剂,催化活性高,且环己基化合物的选择性均在97%以上,且反应条件容易控制,后处理简单,适于工业化生产。
浙江大学 2021-04-11
5G无线机动组网及在垂直行业的应用
随着5G与垂直行业的结合日益紧密,5G专网受到了广泛关注。传统5G专网大多依赖现有的运营商网络设施,基站位置固定且建设成本高,无法满足部分垂直领域低沉本、快速、灵活的布网需求。例如在应急抢险救灾领域,在地面通信设施中断受损等情况下,需要短时间快速进行网络搭建,且网络的服务区域需随着救援人员的任务位置不断变化;在矿业开采领域,随着作业面的掘进,联网机械设备的位置也在变化,由此也需要调整基站的位置。另外,对于长距离覆盖的场景,单个5G基站由于覆盖距离受限,难以满足要求。 在上述需求驱动下,课题组提出了5G机动专网的概念,通过利用5G高速链路实现了5G基站和核心网间的无线连接(即无线回程),使基站部署位置不再受限于有线连接,与此同时,机动专网系统的基站和核心网具有便携、轻量的特点,成本低、易部署、机动性好。由于系统的接入链路和回程链路均基于5G制式,整个系统相比现有Mesh组网方案具有显著的高速率优势,可在多跳组网下有效支撑全景视频回传、无线增强现实、远程无人车操控、高清视频通话等业务。图1展示了系统使用的灵巧软基站、雾小站和轻量核心网,图2展示了一个具体的机动多跳传输方案和性能结果,图3展示了所提方案在应急通信和军事通信领域的应用前景。图 1 机动专网核心设备介绍图 2 机动组网系统拓扑图 3 机动组网系统应用前景
北京邮电大学 2021-04-10
5G无线机动组网及在垂直行业的应用
随着5G与垂直行业的结合日益紧密,5G专网受到了广泛关注。传统5G专网大多依赖现有的运营商网络设施,基站位置固定且建设成本高,无法满足部分垂直领域低沉本、快速、灵活的布网需求。例如在应急抢险救灾领域,在地面通信设施中断受损等情况下,需要短时间快速进行网络搭建,且网络的服务区域需随着救援人员的任务位置不断变化;在矿业开采领域,随着作业面的掘进,联网机械设备的位置也在变化,由此也需要调整基站的位置。另外,对于长距离覆盖的场景,单个5G基站由于覆盖距离受限,难以满足要求。 在上述需求驱动下,课题组提出了5G机动专网的概念,通过利用5G高速链路实现了5G基站和核心网间的无线连接(即无线回程),使基站部署位置不再受限于有线连接,与此同时,机动专网系统的基站和核心网具有便携、轻量的特点,成本低、易部署、机动性好。由于系统的接入链路和回程链路均基于5G制式,整个系统相比现有Mesh组网方案具有显著的高速率优势,可在多跳组网下有效支撑全景视频回传、无线增强现实、远程无人车操控、高清视频通话等业务。图1展示了系统使用的灵巧软基站、雾小站和轻量核心网,图2展示了一个具体的机动多跳传输方案和性能结果,图3展示了所提方案在应急通信和军事通信领域的应用前景。 图 1 机动专网核心设备介绍 图 2 机动组网系统拓扑 图 3 机动组网系统应用前景
北京邮电大学 2021-05-09
一种互联网舆情信息的分类处理方法
本发明公开了一种互联网舆情信息的分类处理方法。
电子科技大学 2021-04-10
河南农业职业学院
河南农业职业学院创建于1952年,为公办全日制高等院校。现为国家级优质高等职业院校建设项目立项建设单位、国家骨干高职院校、河南省示范性高等职业院校、全国100所首批现代学徒制试点高职院校、河南省“三全育人”综合改革试点学校。学院位于郑州中牟县城,占地面积1418亩(目前分为五个校区),新校区1300亩已完成征地等前期工作并列入省重点建设项目,建筑面积52万平方米,实训设备总价值13513万元,图书馆藏书100万余册。现有教职工939人,其中教授32人,副教授161人,博士、硕士学位教师282人。校外兼职教师490人。国务院特殊津贴专家、全国模范教师、全国农业职业教育教学名师等5人,省政府特殊津贴专家、省职教专家、省教学名师、省学术技术带头人、省优秀教师等25人,省级教学团队6个,省级职教名师工作室1个,省级黄大年式教师团队1个。教师累计获得国家科技进步一等奖、省级成果一等奖等教研科研成果奖励338项。学院现设农业工程学院、园艺园林学院、牧业工程学院、食品工程学院、信息工程学院、经济贸易学院、财会金融学院、机电工程学院、旅游管理学院、人文教育学院10个二级学院,全日制高职专业61个,其中中央财政支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力项目专业2个,国家骨干重点建设专业5个,省级特色专业7个;在课程开发建设上,获得国家级精品资源共享课程2门,省级精品资源共享课程4门;在实训基地建设上,建成了国家示范性实训基地2个,省级示范性实训基地3个,省综合改革试点专业5个。在校生19200人。 学院是中国职教学会农村与农业委员会副主任单位、中国都市农业职业教育集团理事单位、河南省农业职业教育集团理事长单位、河南省农业教育协会会长单位、河南省农业行业职业教育校企合作指导委员会牵头单位。学院实训基地是“农业部现代农业技术培训基地”、“中国科学院农业高新技术河南示范基地”、“河南省农业高新科技园”、“河南省农村基层党员干部培训基地”。近年来,学校利用高新科技园平台,研发农作物及蔬菜、果品新品种30余项,获得食品、饲料、兽药等新产品专利67项,通过示范、推广,取得了明显的成效,并在示范推广中形成了“园区+基地+农户”农业技术推广体系。 建校66年来,学院累计为国家培养大中专毕业生12万余人,培训各类学员28万人,毕业生中涌现出两名国家科技进步一等奖获得者,即著名玉米育种家程相文(国家十大功勋育种家)、小麦育种家茹振钢等一批知名校友,为河南农业发展和国家粮食生产安全做出了积极贡献,赢得了社会的广泛赞誉。各级领导对学校发展给予了厚望,李克强同志为学校亲笔题词,寄语学校“进一步深化教学改革,提高职业教育质量,培养合格人才,推进农业科技创新”;张德江同志到学校调研,对学校的发展建设成就给予了充分肯定。学院分别被教育部、农业部、省政府、省教育厅授予“全国职业教育先进集体”、“全国农业职业院校产学研结合先进单位”、“全国农业职业教育先进集体”、“全国阳光工程农民创业培训优秀培训机构”、“河南省文明单位”、“河南省文明标兵学校”、“河南省职业教育先进单位”、“河南省职教攻坚先进单位”、“河南省普通大中专院校毕业生就业工作先进单位”、“河南省学校行风建设先进单位”等荣誉称号。中国科学评价研究中心等发布的《2017年中国专科(高职高专)院校竞争力排行榜(600强)》显示,学校在全国1346所高职院校中排名第45位,在全国农业类高职院校中排名第三,在全省高职院校中排名第三,学校已跨入全国职业教育先进行列。
河南农业职业学院 2021-02-01
数字农业大数据平台
一、平台概况 数字农业大数据平台(以下简称“平台”),是面向各地农业农村局及其相关科室的数字农业大数据产品。 平台以农业信息化数据大集中为原则,通过整合全区农业数据资源及农业信息化设施,统一管理、统一部署、统一规划,搭建起包含“底层数据+业务系统+终端应用+分析系统+可视化系统”的区域数字农业产品体系,为实现区域农业信息汇集、区域农业现状掌握、农业发展指导及监管提供了有力的信息化支撑。 二、产品简介 平台涵盖GIS、产业结构、农业社会化服务、农机信息、乡村振兴、美丽乡村、科技农业、质量安全、综合预警、农村经济、品牌农业、一卡通12个模块,针对区域农业中重点关注的内容,从多个维度对相关数据进行可视化分析,结合当地农业特色,全面展示当地的农业发展面貌。 三、详细介绍
浙江大学 2021-05-10
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