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一种数字能量交换系统的关键技术
1. 痛点问题
由于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有驱动功率小而且驱动电路简单、开关速度快并且损耗小、饱和压降低、耐压高、电流大等优点，在柔性直流电网中得到了广泛的应用，现有的MMC换流阀装备均是采用IGBT开关器件进行设计。事实上，IGBT于二十世纪八十年代初诞生，在九十年代得到飞速发展。然而传统的焊接式IGBT容量较小、可靠性较低且失效后呈断路特性，因此早期的IGBT主要应用于中低压领域，直至压接式IGBT诞生之后才开始在高压、大功率电力电子换流器当中得到应用。IGBT器件的容量从最早的600V/6A级别逐渐提升，迄今为止已经达到了4.5kV/3kA的水平。IGCT诞生于1996年，由于其核心GCT芯片是由晶闸管改进而来，因此天然具备晶闸管大容量、高可靠性的特点。IGCT器件在2000年便已经达到了4.5kV/4kA的水平，相比之下压接式IGBT直至2012年才达到相同的功率等级，随着六英寸IGCT器件在未来投入使用，IGCT在容量上仍将对IGBT保持较大优势。
另外，尽管IGBT优势突出，但是相比电流型器件，仍然存在通态压降大、可靠性低、制造成本高等问题，具有很多改进的空间。尤其是在海上风电柔性高压直流输电系统中，所使用的开关器件数量非常大，若能改进IGBT器件的特性，进一步提高效率和可靠性、减小成本，将会具有巨大的吸引力和应用前景。
2. 解决方案
模块化多电平变换器（MMC）的多电平调制大幅降低了功率器件开关频率，为集成门极换流晶闸管（IGCT）的应用带来了契机。相比IGBT，IGCT的通态压降和成本可降低达到1/3以上，并且IGCT具有非常强大的浪涌电流、短路失效和防爆能力，无需增加辅助电路便可实现冗余和防爆，确保柔直输电系统免维护的高可靠需求。该技术实现更高电压、更大功率、更高效率和可靠性的柔性直流输电系统具有重要意义和广阔的应用前景。
清华大学
2021-10-22
一种目标的数字化模型生成与驱动技术
1.痛点问题
本项预期成果是解决复杂场景中目标三维数据重建、驱动的关键技术。
针对实际应用中复杂运动场景，例如刚性运动的交通工具，变形移动行人等，传统的运动结构恢复方法在进行场景深度求解时无法确定每个单元结构的相对尺度，导致无法对复杂运动场景进行重建。在现有的深度估计、语义分割、位姿估计等相关技术，存在识别精度低、提取不到关键信息、应用场景单一等问题，无法满足大尺度场景应用的需求。
2.解决方案
本项目成果提出了一套面向目标、人体深度数据重建技术，有效实现对复杂运动场景下人、物的深度重建与驱动，有效解决现实场景目标的数字化模型生成与虚拟场景下的驱动映射问题。提出多模态采集、时空复用编码摄像方法，获取大景深、高时空分辨、丰富的精确场景视觉信息，基于超像素关系分析的深度重建方法，包括目标超像素分割，图像帧匹配，运动关系判定，通过时序传播与概率模型更新实现实时深度重建，提高最终三维重建模型的稠密度、鲁棒性、一致性和准确度。构建了基于深度卷积神经网络的目标实例检测与位姿估计框架，从目标对象观测图片提取其分割掩码并不断迭代更新，输入深度卷积神经网络进而得到目标6D位姿估计并进行迭代改进，从而实现目标在动态复杂场景下的位姿还原，克服了在光照、姿态变化、遮挡等不良因素环境下的目标位姿不准确问题，确保了目标6D位姿估计的鲁棒性与准确性。
合作需求
寻求在元宇宙、数字城市、自动驾驶、AR/VR、机器人、制造业等领域有相关技术开发、市场推广经验，能推广本技术落地的高科技企业，可以进行深度合作。
清华大学
2022-07-14
多通道数控纺纱机与数字化彩色纺纱技术
项目打破了自工业革命以来欧美人创建的传统纺纱工艺理论，提出了具有革命性和划时代意义的多轴联动数控彩色纺纱工艺理论与柔性数字化加工技术。
发明了8轴联控的三通道数控纺纱系统，研制了世界首台柔性数字化彩色纺纱机，带领纺纱技术由灰色纺纱时代进入彩色纺纱时代。
发明了数控多通道纺纱方法，提出了基于非对称牵伸、非对称加捻、非对称超喂等手段在线调控成纱形态、色彩及结构的新机理，实现了多品种纱线的一体化连续加工；
发明了网格化多基色彩纤高维度混色模型及高维度混色色谱可视化理论，为实现彩色纺纱提供了理论支撑；
发明了全色谱彩色纱、全色谱渐变纱和段彩纱、全色谱段彩竹节纱的数字化设计及纺纱加工方法，实现柔性数字化彩色纺纱。
先进纺织机械生产国高度重视纺织机械智能化，从三个层面创新纺纱智能化技术，一是基于网络传输和资源信息化的车间管理智能化；二是基于物流自动输送的纺纱工序连续化，三是基于多电机协同驱动实现纺纱加工的柔性数字化。本项目发明了柔性数字化彩色纺纱技术，研制了世界首台多通道数控彩色纺纱机，构建了完整的知识产权体系，属于国际首创。
江南大学
2021-04-14
数字病理系统
数字化病理系统是指将计算机和网络应用于病理学领域，是一种现代数字系统与传统光学放大装置有机结合的技术，它是通过全自动显微镜或光学放大系统扫描采集得到高分辨数字图像，再应用计算机对得到的图像自动进行高精度多视野无缝隙拼接和处理，获得优质的可视化数据以应用于病理学的各个领域。数字病理系统可一次装载多片载玻片，XY行程80mm*60mm，XY轴速度可达30mm/s，最小步进0.25 μm，Z轴行程10mm，运动速度0.2mm/s，最小步长0.1 μm，可以实现实时拼接和实时对焦功能，在荧光染色方面也支持荧光扫描。
北京大学
2021-02-01
数字预案系统
1 成果简介应急预案，又称应急计划，是针对可能的突发公共事件，为保证迅速、有序、有效地开展应急与救援行动、降低人员伤亡和经济损失而预先制定的有关计划或方案。它是在辨识和评估潜在的重大危险、事件类型、发生的可能性及发生过程、事件后果及影响严重程度的基础上，对应急机构与职责、人员、技术、装备、设施（备）、物资、救援行动及其指挥与协调等方面预先做出的具体安排，它明确了在突发公共事件发生之前、发生过程中以及刚刚结束之后，谁负责做什么，何时做，以及相应的策略和资源准备等。 而数字预案系统可实现预案，法律法规，预警，预案响应等多项功能。各级应急部门的相关人员可以随时通过系统查询到所需的文本预案，法律法规等信息。方便学习掌握预案的相关知识。同时应急指挥人员通过此系统的数字预案，在预案响应时能够快速做出应急处置方案，并打印输出方案，为应急救援人员提供相应指导依据。2 应用说明我们在借鉴国外先进经验的基础上，结合国内的实际情况，研发出了数字预案系统，此 系统有如下功能： (1)文本预案：查找便利， 显示直观，易学易用； (2)数字预案：节点要素高度结构化。现场分析一目了然，职责和任务清晰明了； (3)预案响应：依据数字预案自动形成响应方案； (4)预警：预警指标明确，预警级别的确定相对准确。3 效益分析实现应急动态数字预案系统的产品化，套装化，应用于对有动态处置级预案使用需求的消防、公安、政府、机构和企业。
清华大学
2021-04-13
数字病理系统
数字化病理系统是指将计算机和网络应用于病理学领域，是一种现代数字系统与传统光学放大装置有机结合的技术，它是通过全自动显微镜或光学放大系统扫描采集得到高分辨数字图像，再应用计算机对得到的图像自动进行高精度多视野无缝隙拼接和处理，获得优质的可视化数据以应用于病理学的各个领域。数字病理系统可一次装载多片载玻片，XY行程80mm*60mm，XY轴速度可达30mm/s，最小步进0.25 μm，Z轴行程10mm，运动速度0.2mm/s，最小步长0.1 μm，可以实现实时拼接和实时对焦功能，在荧光染色方面也支持荧光扫描。
北京大学
2021-01-12
数字病理系统
数字化病理系统是指将计算机和网络应用于病理学领域，是一种现代数字系统与传统光学放大装置有机结合的技术，它是通过全自动显微镜或光学放大系统扫描采集得到高分辨数字图像，再应用计算机对得到的图像自动进行高精度多视野无缝隙拼接和处理，获得优质的可视化数据以应用于病理学的各个领域。数字病理系统可一次装载多片载玻片，XY行程80mm*60mm，XY轴速度可达30mm/s，最小步进0.25 μm，Z轴行程10mm，运动速度0.2mm/s，最小步长0.1 μm，可以实现实时拼接和实时对焦功能，在荧光染色方面也支持荧光扫描。
数字病理系统实物与系统搭建
北京大学
2021-04-13
数字集群
海格通信持续关注行业用户的无线通信指挥调度需求，以2010年广州亚运会为契机，开展了数字集群产品的研发工作，是目前少数掌握主流数字集群协议的系统方案提供商。通过整合运作，全力打造TETRA、DMR、PDT等多制式数字集群产品。目前，已形成完整数字集群产品系列，包括交换机、基站、手持台、车载台等。 展望未来，海格通信将全面打造数字集群产业链，为行业用户提供数字集群系统解决方案和服务，满足各行业用户，如公安、消防、边防、石油、港口、机场、轨道交通、林业、海关等的无线应急通信指挥调度等需求。
广州海格通信集团股份有限公司
2021-02-01
数字历史模型
数字历史模型是现在最流行的高科技展示教学设备，它基于全息投影的成像技术，将历史文物以全息影像方式投射到透明介质上，产生3D立体观感，虚幻莫测，非常直观，可以给师生留下很深的印象。
数字历史模型可以360°全方位展示3D历史模型课件，所有模型均能够任意放大缩小，并配备了专业生动的语音解说，在教学演示方面有着非常震撼的视觉效果，并在潜移默化的培养学生对中国历史和世界历史的兴趣。
无锡羿飞教育科技有限公司
2021-08-23
数字星球系统
国际发明专利唯一授权
列入2019年《中华人民共和国教育行业标准》
列入教育部《中学地理专用教室装备规范》
专家联手打造配套新课标课程资源，享有自主知识产权
全国教育科学“十一五”规划教育部重点课题研究成果
中国教育装备行业协会2014、2016、2018、2020年度推荐产品
数字星球系统是信息时代数字化的教育装备之一，也是目前国内率先实现三维立体动态展示的单体数字化教学仪器。
它通过国际先进的三维图像处理平台，结合精密光学技术，瞬间将图片、视频、动画等多媒体资源展示于数字化球形投影屏幕上，动态立体的再现自然科学和社会科学的现象与过程，能够广泛应用于中小学科学、地理、历史等多学科教学和科普教育，满足校内外教育教学多元化和个性化需求，促进教师教学观念、手段和方法的更新，激发学生的学习兴趣，促进学习方式的变革。
目前，数字星球系统已被教育部列入2019年颁布的《中华人民共和国教育行业标准》（编号JY28004）和《中学地理专用教室装备规范》以及全国教育科学"十一五"规划教育部重点课题，绝大多数省市教育装备部门也已将数字星球系统列入当地装备标准和目录。
数字星球系统包含硬件和软件二部分：硬件系统由投影机、鱼眼透镜组、球形投影屏幕、底座、遥控器等组成；软件系统由平台软件、二次开发软件包、配套新课标资源和指导手册组成。
可以形象地说，一套数字星球系统®就是一个可以移动的地理专用教室，就是一座包罗万象的天文和地理科技馆，就是一个学校开展素质教育、拓展教育和科普教育的综合教育基地。
为了满足新课标要求，适应教育教学需要，教育部教育装备研究与发展中心（原教育部教学仪器研究所）、中教启星联合北京师范大学地理学与遥感科学院的专家、北京市等多个省市地理教研员和一线优秀教师，成功开发完成基于"数字星球系统"的小学科学和初高中地理新课标同步课程资源。
数字星球系统除了为教师提供了大量课程资源、专题资源以及拓展资源外，还依托二次开发接口，提供了灵活简便的以PowerPoint为基础的模块化、积件式的课程制作工具，教师可以根据教学需要，将各个知识点的球面图像和动画随意插入到PPT课件的任何位置，轻松开发自己的课程，并实现与数字星球系统的完全交互与融合。
北京中教启星科技股份有限公司
2021-08-23