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基于石墨烯多维多尺度结构的能源与传感技术
1 成果简介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，推动其在纳米器件中的集成与应用。 主要内容包括：石墨烯晶片的形状、尺寸控制， 多维多尺度宏观结构的原位生长与组装；石墨烯的结构（拓扑）与化学改性：采用缺陷、应变和化学修饰等手段对石墨烯的能带结构进行调控；研究石墨烯在外加电场、磁场、光激发等条件下，电子结构的演变及电子、光子、激子、声子等的相互作用； 器件组装与表征：晶体管、传感器、结、异质/杂化结构等。2 应用说明基于石墨烯的二维薄膜材料已成功应用于太阳能电池和超级电容器等能源器件，显示出优异的能量转换与存储性能及良好的工作稳定性。某些特色多维多尺度结构可与其它纳米材料（如碳纳米管、二氧化钛、二氧化锰）构建复合结构，在吸附、水处理、传感、光催化等领域具有广阔的应用前景。 图 1 石墨烯编织结构 图2 石墨烯晶片/纳米颗粒复合结构 该项目的相关研究工作已申请国家发明专利 5 项，具有自主知识产权。3 效益分析目前，石墨烯在全球范围内尚未形成稳定的工业化需求， 但从需求市场的潜力来看，石墨烯在应用上将逐渐扩大。随着技术研究及产业发展，石墨烯独特的力学与电学性能，将使其在国内外应用市场，特别是电子、新材料、航天军工等领域，发挥重要的甚至是革命性的作用，产生规模经济效益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。
清华大学
2021-04-13
大型能源化工设备工程监测与故障诊断系统
国家十五科技攻关项目、国家产业化示范工程成果大型能源化工设备工程监测与故障诊断系统 Net-EASY，针对流程工业中的大型旋转机组如汽轮机组、压缩机组、发电机组等，进行状态监测、信号分析、故障诊断、信息积累和远程维护，捕捉机组的运行隐患，做到机组故障早发现、早诊断和早预防，以消除灾难故障，避免严重故障，减少一般故障，提高企业生产效益。系统以数据库和网络为核心，将状态监测技术、故障诊断技术以及专家知识等有机结合起来，既解决了设备状态信息在企业中共享的问题，又促进了专家的专业知识与企业生产实际之间的紧密结合，为设备的运行维护提供了一揽子解决方案。
西安交通大学
2021-04-11
大型贮灰坝自动监测与安全预警系统
鉴于电厂贮灰坝坝体安全的重要性，对贮灰坝进行自动监测是现代管理的需要，同时与当代高新科技发展相适应，建立先进的计算机监测系统。 本系统的主要作用在于：1、建立电厂贮灰坝坝体渗流、变形（长期）自动监测系统；2、实现电厂、电管局的远距离监控；3、实现对监测坝体稳定的实时分析和安全预警。 系统监测内容：1、贮灰坝浸润线的位置；2、贮灰坝运行期的沉降和水平变位。 系统运行方式：1、现场监测人员的手动巡检；2、电厂监控（拨号或光纤上网）。 监测仪器与设备：监测系统采用的监测仪器以稳定、可靠和耐久为原则，对埋设在坝体内部的监测仪器渗压计和多点变位计，全部选用美国GEOKON（基康）公司产品。 数据采集系统有三个模块：数据采集模块、数据库模块、图形显示模块。数据采集模块可以实时采集数据并可按给定的时间间隔采集数据，数据库模块将采集的数据存储起来，图形显示模块进行形象的显示同时进行安全诊断等。 监测系统组成：监测系统主要由监测仪器系统、数据采集系统、数据管理系统、安全预警系统四部分组成。
大连理工大学
2021-04-13
斜巷轨道运输人员安全监测预警系统
煤矿斜巷轨道运输是安全生产隐患的重灾区，为有效防止斜巷运输事故的发生，该系统由人员红外传感器、防爆兼本质安全型 PLC 控制器、感应信号（包括感应提升机起动信号、道岔变换感应信号）、语音报警信号、安全预警显示条屏、输出控制电路等几部分构成。其主要功能为：
（1）当车辆停止时，有人进入斜巷或车场等非安全工作区时，报警装置发出声光报警，提示提升机司机不得开车；
（2）当车辆运行时，有人进入斜巷或车场等非安全工作区时，报警装置发出报警信号，提醒司机停车（或自动切断提升机电源，实施紧急停车）；
（3）当车辆运行到斜巷或车场等非安全工作区域时，报警装置进行语音声光报警，提示司机和其他工作人员注意不要进入斜巷或车场等危险区域；
（4）该装置具有人员出入车场的加减计数功能，能有效防止人员滞留非安全区的现象发生。
安徽理工大学
2021-04-13
煤矿风井综合安全参数无线远程监测监控系统
该系统是由一个监控中心站和若干个风井监控分站组成，通过监控分站检测，将风井的负压传感器、瓦斯传感器以及电流互感器、电压互感器传来的模拟量转化为数字量，并实时计算出甲烷浓度、负气压参数、通风机电流、电压的准确值，并可以根据电流电压值计算出电力设备的功率因数、有功功率和无功功率。通过无线传输数据的方式，把信息传送到监控中心，所有安全参数及有关数据曲线都能在监控中心站主机上实时调出。这种无线组网的方式对于监控中心和通风井距离较远的方式来说较为便利。
安徽理工大学
2021-04-13
实验室安全智能监测与控制系统
实验室安全智能监测与控制系统为高校实验室安全提供一体化解决方案。项目基于全要素管理、全过程监控、全方位感知（简称“三全”）的理念，聚集于实验室安全智能化管控，构建实验室安全智能监测与控制系统，通过多维监测、安全预警和智能应急等举措，开展实验室智慧安全管理，实现实验室的本质安全，提高实验室安全的技防水平。 实验室安全智能监测与控制系统采用模块化设计，由11个模块组成，责任体系、安全教育与考试、安全准入、分级管控、安全检查、危险源管理、应急管理、安全档案、综合管理、数据可视化。基于实验室安全工作的实际需求设计，由校级平台和院级平台组成。校级平台可实时监控各院系实验室安全工作情况，进行各类数据的调用、统计和分析，主要用于实验室安全工作决策和安全工作考核。院级平台可通过各模块开展具体管控工作，能够实时监控各实验室人员、危险源、环境等状况，实现实验室安全工作的智能管控。
江苏忠江智能科技有限公司
2022-07-12
一种基于柔顺机构的 3 维微力传感器的敏感元件
主要技术要点（创新点） ： 采用空间 3-UPU 柔顺并联机构作为结构类型，与传统微力传感器的敏感元件相比，具有高精度、高强度、无累积误差等优点； 3 个支链相互垂直放置，并且每 1 条支链能感受某一方向的力，同时不会影响其他支链的悬臂梁的应变，具有 3 维解耦力传感特点； 采用 3-UPU 柔顺并联结构具有高固有频率，具有频宽范围大的特点； 采用 2 对对称的悬臂梁的应变形成全桥式电路作为输出，具有温度不敏感的特点。项目背景：随着精密工程技术、微机电系统(MEMS)技术及微/纳米技术等的研究，微传感器技术得到极大发展，特别是微力传感器，在各种微操作过程中执行对微接触力的检测，实现力-位移或力-视觉等混合控制，对提高微操作系统的精度起到了重要作用。该成果来源于胡俊峰副教授主持的国家自然科学基金项目《基于柔顺机构的智能微操作机器人动力学与控制研究》。
江西理工大学
2021-05-04
光谱型共聚焦位移传感器 及形貌扫描技术的开发与应用
成果介绍传统解决方案光源、光谱仪、共焦光路等各自独立，体积大、装配繁琐；All-in-one 高集成一体化光谱共聚焦传感器方案;光源光路、共聚焦光路和光谱分析光路一体化集成；控制电路、信号处理分析电路一体化集成；测量结果显示输出一体化集成；高可靠、高精度、低装配要求、低空间占用；紧凑型光路及关键配件（如物镜等）自主设计方案；三维扫描系统及配套面型重构算法、特征提取算法；后期将开发更先进的线光源激发共聚焦测量系统。技术创新点及参数非接触测量，完美避免工件表面划伤；广泛适用于各种材料表面测量（不透明/透明/半透明、液体等）；待测工件颜色不敏感；极高的位置变化测量精度以及高的表面扫描分辨率；点成像方式，不存在通常3D扫描仪的遮挡效应；可实现大表面倾角处的位置测量；可实现多层工件（透明/半透明）各界面处的形貌扫描；无激光光源安全问题。
东南大学
2021-04-11
一种基于双层热电堆结构的风速风向传感器及检测方法
本发明公开了一种基于双层热电堆结构的风速风向传感器及检测方法，该传感器结构简单，且易于测量，具有高灵敏度。所述基于双层热电堆结构的风速风向传感器，所述风速风向传感器包括硅衬底、位于硅衬底上方的二氧化硅层，以及位于二氧化硅层中的加热电阻、上层热电堆组和下层热电堆组；上层热电堆组和下层热电堆组上下布设；加热电阻分别与第一加热电阻接触块和第二加热电阻接触块连接。
东南大学
2021-04-11
一种基于多传感器技术的葡萄水分胁迫诊断方法及系统
本发明公开了一种基于多传感器技术的葡萄水分胁迫诊断方法及系统，方法包括以下步骤：（1）采集建模葡萄样本的冠层覆盖率值、冠层温度特征值和冠层光合有效辐射值；（2）以冠层覆盖率值、冠层温度特征值和冠层光合有效辐射值为输入变量，冠层水分胁迫等级为输出变量建立检测模型；（3）按照步骤（1）的方法采集待测葡萄样本的冠层覆盖率值、冠层温度特征值和冠层光合有效辐射值，代入检测模型计算出待测葡萄样本的冠层水分胁迫等级。本发明通过引入多光谱成像技术、热红外成像技术以及多信息的数据融合技术，可实现葡萄水分胁迫程度的早期、快速、实时检测，提高检测精度。
浙江大学
2021-04-11