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大型船舶综合电力系统协同优化与智能运行关键技术及应用
项目成果/简介:2019年上海市科技进步一等奖在复杂多变海况与恶劣运行环境中，大型综合电力系统各类型扰动和故障频繁，严重影响了大功率变频装置与高精密仪器的可靠运行，系统安全稳定问题远比陆地电网严峻，亟需突破解决。提高装备性能和系统调控水平，是保障我国由造船大国向造船强国转型升级的重大需求。围绕综合电力系统优化与智能运行技术难题，历经十余年的产学研攻关，取得了多项独创性技术成果：1、发明基于多电平功率模块的大功率变频系统及自适应虚拟同步电机控制技术，研制国产5MW大功率多重优化控制变频装置。2、首创多频带混合电力滤波器及参数动态优化技术，开发变压器可控预充磁装置，研制船舶电能质量诊断与协同优化控制系统。3、提出大型船舶电站-电网自适应广域协调保护方法，研制协调保护装置与模糊多目标故障智能自愈系统。4、发明船舶负载功率波动模糊分频与协同优化分配技术，提出综合电力系统分级协同稳定控制机制与方法，开发船舶能量动态智能优化管理系统。项目获16项专利，成果整体达国际领先水平，打破了国外技术垄断与封锁，解决了我国民用船舶电力系统关键装备“卡脖子”的问题，有效支撑了综合电力系统的优质运行。成果已成功应用于“海洋981”半潜式钻井平台、“雪龙2”等综合科考船、大型箱船，其中“东方红3”科考船电网运行参数部分世界领先，获CCTV、新浪网等多家权威媒体报道。项目核心装备与系统打通了高技术船舶上下游产业链，推动了上海船舶工业高端化转型与发展，近三年新增产值10.39亿、利润1.48亿、利税0.5亿，衍生技术已拓展应用至多个配电网示范工程。图 2 自主优化控制大功率变频装置图 3 混合滤波器实物图 图 4 电能质量主动优化控制系统图 5 智能保护与自愈系统现场应用及测试知识产权类型:发明专利 、 软件著作权技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:科技部重大专项、上海市重大项目等
上海交通大学
2021-04-10
移动床生物膜集约型纯膜技术集成与智能化控制
项目背景：1.传统污水厂占地指标较高，对于土地资源浪费 严重，建立基于高排放标准的集约型污水处理厂刻不容缓；解决 传统水厂工艺流程长、占地大、工艺段复杂、运行管理难题。2. 通过开发基于移动床生物膜纯膜生化技术，实现技术集成和智能 化集成，形成短流程、少占地、高效率为目标的污水处理全套工 艺。
所需技术需求简要描述：建立基于 MBBR 的纯膜 MBBR 中试， 验证纯膜工艺处理污染物的可行性，给定基于不同出水标准要求 的纯膜 MBBR 工艺的有机物、硝化、反硝化负荷；针对脱落生物 膜的膜水分离问题，优化磁加载沉淀技术，要求耐受冲击、分离 脱落生物膜效果好、运行稳定，给定基于脱落生物膜磁混凝的水 力负荷，优化磁加载沉淀设备满足脱落生物膜粘度高特性；研发 针对全系统的自动化控制系统，并加载人工智能领域算法，实现 水处理全过程自动化控制及智慧化控制。主要技术指标：1）常 规污水水质，达到准 IV 类出水水质时，吨水占地<0.3m2/(m3·d) 或吨水占地为常规工艺的 40%以下；2）常规污水水质，吨水电 耗、药耗、产泥量分别小于 0.6kwh/t、0.2 元/t、0.25kg/t，或 低于同类水质替代工艺消耗的 80%；3）实现全程自动化、智能化控制，系统全过程实现云端控制，实现设备控制智能化连锁调 整，运行人工降低 50%；4）建立示范工程，规模不小于 20000 吨/天，出水达到准 V 或更高排放标准，稳定运行不少于 180 天。
对技术提供方的要求:从事 MBBR 相关研究，且研究成果处于 国内领先水平。
青岛思普润水处理股份有限公司
2021-09-02
边缘智能和云端融合技术
本技术实现了“云-边-端”融合的分布式计算框架。基于演化知识图谱融合大规模端设备采集的异构数据，为云端智能决策提供数据支撑。利用基于分支网络的边缘智能技术，满足智能终端输入数据的高精确度、近实时推断分析处理需求。通过面向群智学习应用的端、边缘和云分布式协同训练优化关键技术，在保障终端数据隐私前提下实现云边端环境下的大规模高效分布式模型训练。
东南大学
2021-04-11
智能荧光粉制造技术
北京科技大学开发了一种智能荧光粉的制造技术。制造设备简单，投资少。使用本技术制造的智能荧光粉克服了以往的荧光粉必须经长时间日光照射后，夜间才能发出荧光的缺点，只要经日光照射数分钟即能在暗处发生荧光数小时，且可激发性好，即使室内灯光照射也能激发发生荧光。 而且，本荧光粉是环保型的，荧光粉发光稳定，无毒，无放射性。 本荧光粉耐蚀性好，耐酸耐碱。 所开发的智能荧光粉以上所述的性能为其应用奠定了基础，使其具有广泛的应用空间。 智能荧光粉主要作为暗处、夜间的发光指示材料。比如： （1）用于制作夜间发光指示标志 可与油漆混合制作荧光漆料，用于标牌，广告，钟表，地面交通标志线等夜间的发光指示。 （2）用于制作夜间发光装饰建材 可用于建筑材料，如与板材、地砖等表面为伍制作发光板、发光地面等，在夜间代替电灯，节能并装饰建筑物。 （3）用于制作夜间观赏商品 可用于玩具，室内装饰用摆设品，礼品，钓鱼杆，演唱会观众手舞棒等等一些夜间发光、观赏等小商品。
北京科技大学
2021-04-11
智能可视化优化技术
技术原理：
智能可视化优化技术综合应用智能建模与优化算法、可视化方法和计算机信息技术，将多维空间的数据降维映射在二维平面上，并生产目标函数的等值线，据此，可从二维平面上直观看到整个数据空间的超几何特性，并看出最优点和最优区域。
智能可视化优化技术是一种全新的基于数据驱动的优化技术，它具有其它技术不可比拟的独特优势。（智能可视化优化软件IVOS，中国软件著作权No.2011SR013087）。
功能与特性：
（1）单目标和多目标优化：
对单目标优化问题，可确定出平稳的优化区域或最优点；
对于多目标的优化问题，可以确定出兼顾多个目标的满意区域；
对有指标控制（或约束）的优化问题，可确定出满足控制指标的优化区域。
（2）确定优化方向：
当最优点不在数据集空间时，可从映射平面上直观看出最优方向，并确定出沿此方向上推进时哪些变量在起主要作用。
（3）利用优化区域调整优化点：当某些优化参数对优化目标有重要影响，但它们的值又不可控时，可通过调节其它可控参数，使优化点在优化区域内移动到另一点。这种特性对于原料性质时常变化的反应过程的优化非常有用。
（4）特别适用于复杂反应单元（如催化裂化、加氢裂化、焦化、加氢精制、乙烯裂解、以及其它装置的反应单元）的反应产物的分布优化。
该技术是武汉理工大学鄢烈祥教授创立，研究团队近10多年来的研发成果。凝结了国家863计划课题、国家自然科学基金项目、科技部项目、湖北省自然科学基金项目、企业合作项目的研究成果，以及多位博士和硕士研究生的学术论文研究成果。
武汉理工大学
2021-05-11
智能漏电保护技术及其应用
项目介绍通过本项目的实施，解决了漏电保护死区等技术难题，获发明专利授权2项、软件著作权2项、实用新型专利授权8项。核心技术在多家企业应用，总体技术水平在同类产品中处于领先。由中国工程院院士等同行专家组成的专家组一致认为本项目在消除漏电保护死区和自适应漏电保护等方面有创新，获得河北省科技进步一等奖。二、技术特点1. 提出基于剩余电流变化量法的漏电保护新原理，率先建立了故障漏电动作与已存在的剩余电流无关的漏电保护模型；2. 针对电网正常漏电电流随气候条件、用电设备及运行方式的改变而变化的特点，率先提出漏电动作阈值的浮动新技术；3. 提出剩余电流的直观描述新方法，率先实现了三相等效漏电电流的相量显示；4. 提出基于剩余电流变化量法的漏电保护特性测试新方法，对现行国际标准和国家标准进行补充与完善；5. 研制出智能漏电保护新产品，消除漏电保护死区、实现自适应漏电保护和漏电电流相量显示，研制的智能漏电断路器具备自动重合闸功能。6. 建立漏电保护监控管理系统，编制控制软件，构建监控管理平台。“漏电保护无死区”发明专利漏电保护自动跟踪保护”发明专利智能漏电继电器软件著作权
河北工业大学
2021-04-11
数控加工设备智能监控技术
智能加工技术可以提高传统机械加工设备的适用寿命、加工效率和产品质量。为此，本项目为了保 证机械加工零件的加工精度和零件机械性能，利用压电驱动技术和柔性铰链技术设计三自由度的智能柔 度可控精密工作台，通过主动在线监测切削 / 磨削力调整工作台三个自由度方向的柔度，补偿加工工艺系统因弹性变形导致的加工误差；利用多传感器信息融合对加工过程进行智能监控，快速判别加工异常 状态，保证加工过程平稳运行和提高机床使用寿命；利用阻尼减振技术提高切削加工系统抗振性能，降 低动态切削力以保证零件加工表面质量；建立数字化加工车间质量及加工设备运行状态网络智能监控系 统，实现设备状态和产品质量信息的有效融合，保证设备使用率和产品质量。
北京工业大学
2021-04-13
西兴技术智能语音系统
项目背景：西兴技术智能语音交互是基于语音输入的新 一代交互模式，通过说话就可以得到反馈结果。语音技术实 现了人机语音交互，使人与机器之间沟通变得像人与人沟通 一样简单。语音技术主要包括语音合成和语音识别两项关键 技术。让机器说话，用的是语音合成技术；让机器听懂人说 话，用的是语音识别技术。此外，语音技术还包括语音编码、 音色转换、口语评测、语音消噪和增强等技术，有着广阔应 用空间。
所需技术需求简要描述：1.当麦克风和信号源距离太远 时（比如 10m、20m 距离），录制信号的信噪比会很低，算法 处理难度很大，需要提供协助。2.如何实现回声消除：近场 环境下，播放音乐或是语音播报的时候可以按键停止这些， 但远场环境下想要通过语音控制，必须得实现回声消除。3. 如何实现低信噪比和混响：远场环境要求拾音麦克风的灵敏 度高，这样才能在较远的距离下获得有效的音频振幅，同时 近场环境下又不能爆音（振幅超过最大量化精度）。这样的 环境下，噪音必然会很大，从而使得语音质量变差，即 SNR 降低。
西兴（青岛）技术服务有限公司
2021-09-10
数字化智能设计技术
项目针对汽轮机叶片数字化制造过程的关键技术进行了研究开发，锻造技术专家知识集成到设计系统中，实现了设计过程的智能化自动化；通过对各种叶片，各种工艺要求的截面余量加放，实现了自动判断修型位置、型线特征，自动偏置曲线或重新构造，自动光顺及形成截面型线；通过自动拉锻件飞边，构造锻模仓部和桥部，实现了由叶片锻件实体自动驱动生成叶片锻造模具实体及切边模具实体，同时也实现了模具工程图的自动生成；将基于零件模板的参数化设计方法应用到叶片夹具零件的设计过程中，实现了知识和经验有效继承；利用二次开发应用程序可修改相应的参数，并能方便的实现叶片夹具三维模型的快速生成和工程图的快速生成功能；基于专家系统技术来对叶片夹具程序进行了设计，实现了叶片制造过程的工装夹具设计标准化、模块化、系列化；开发了快速自动化设计软件，缩短了叶片工艺工装的设计制造周期、提高了设计效率和设计正确率，实现了设计规范化、标准化。
江南大学
2021-04-11
数字化智能设计技术
项目针对汽轮机叶片数字化制造过程的关键技术进行了研究开发，锻造技术专家知识集成到设计系统中，实现了设计过程的智能化自动化；通过对各种叶片，各种工艺要求的截面余量加放，实现了自动判断修型位置、型线特征，自动偏置曲线或重新构造，自动光顺及形成截面型线；通过自动拉锻件飞边，构造锻模仓部和桥部，实现了由叶片锻件实体自动驱动生成叶片锻造模具实体及切边模具实体，同时也实现了模具工程图的自动生成；将基于零件模板的参数化设计方法应用到叶片夹具零件的设计过程中，实现了知识和经验有效继承；利用二次开发应用程序可修改相应的参数，并能方便的实现叶片夹具三维模型的快速生成和工程图的快速生成功能；基于专家系统技术来对叶片夹具程序进行了设计，实现了叶片制造过程的工装夹具设计标准化、模块化、系列化；开发了快速自动化设计软件，缩短了叶片工艺工装的设计制造周期、提高了设计效率和设计正确率，实现了设计规范化、标准化。
江南大学
2021-04-13