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

一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 在茶园管控方面，取得以下成果： （1）探明了太阳天顶角、高度角以及太阳光谱中夫琅和费线对于田间光谱采集的影响规律，提出了融合高光谱和深度图像技术的茶树生理信息定量检测方法。其中，茶树氮肥吸收利用检测方法处于国际领先水平； （2）将共聚焦显微拉曼光谱技术应用于茶炭疽病早期诊断中，可在显症前24h诊断出病害； （3）研制出茶叶信息的快速高通量远程测量系统及装备，开发了茶园实时监测与精细化管理物联网云服务平台，实现了茶园水肥精准管理和病害防控。 在茶叶加工方面，取得以下成果： （1）探明了流水线上堆积状茶叶几何形态差异、紧实度对于光谱测量的影响机制，提出了融合图像灰度共生矩阵和指纹光谱特征的品质在线检测新方法； （2）研制了鲜叶含水率、色素、老嫩度等品质指标的无损快速检测装备，实现了堆积状茶叶品质指标的动态检测； （3）发明了基于生产线上茶叶原料实时品质信息的加工工艺自适应系统，为茶叶加工智能化奠定了技术基础。 在茶叶生产加工信息管理方法，取得以下成果： （1）提炼设计出名优绿茶机械炒制的核心作业机构，把扁形名优绿茶加工过程拆分成数道机械炒制流水工序； （2）探明了扁形名优绿茶机械炒制的关键工艺参数，建立了扁形名优绿茶机械制茶工艺指标数据库和标准； （3）发明了融合传统工艺与现代化信息集成控制的绿茶数字化连续加工智能控制系统，实现从“凭经验做茶”到“看数字制茶”。

本发明公开了一种具有抗误码机制的帧间无损编码与智能解码方法，包括：星上编码步骤：获取序列图像 f；把图像 fk,k＝1,2,...划分成互不重叠的子块；令第 3j+1,j＝0,1,...帧图像为参考帧图像，进行分块 JPEG-LS 编码；而第 3j+2 和 3j+3 帧图像参考第 3j+1 帧图像进行帧间无损编码；每 K 个子块后插入一组 EDC 信息形成检错码流；进行RS(m,n)纠错编码；在压缩码流中加入每帧的压缩帧头和帧尾。

新能源高占比发展下传统同步机组与风光新能源机组呈现“此消彼长”趋势，电力平衡面临“保供应、促消纳”的两难局面。因此，迫切需要研究面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警关键技术，保障电网安全可靠供电和新能源最大化消纳，助推碳达峰目标顺利实现。 该成果实现了面向新型电力系统的电网智能调度与可视化预警应用的信息融合、智能告警、动态监视、海量数据阅读、超实时仿真和高性能计算、基于人工智能的电网安全稳定分析、虚拟现实、基于图数据库的人-机交互等功能，为新型电力系统电网调度员提供了一个准确及时掌握电网实时运行态势的分析决策工具，实现调度员对调度计划方案的智能互动决策以及电网风险的实时可视化预警。 该技术实现了传统电网调度模式向智能性电网调度模式转换，可广泛应用于电网、电力公司调度及区域控制中心等机构，在实现电力系统安全可靠运行的同时，促进高比例新能源最大化消纳和保障电力可靠供应。同时，该系统不但可应用于实时运行管理，而且还可应用在规划、交易、营销等新型电力系统生产管理的不同领域。该成果已在四川省电力公司、中国南方电网等30余家单位机构投入使用，产生了良好的经济和社会效益。 图1 基于大数据的电网运行行为识别及可视化显示 图2 多源信息融合的电网环境监测可视化

四川大学抗击新冠肺炎疫情应急科研攻关相关项目组联合中国移动，发挥文、理、工、医多学科交叉融合优势，充分利用华西医学科研资源，在“5G医学转化服务平台”和“医学+信息”基础上，研发成功的基于5G云计算的新冠肺炎免疫检测与智能分析系统是全球首个运用新冠肺炎生物芯片，融合物联网、大数据、人工智能、云计算等信息技术的高科技产品，能在不同场景（机场/车站安检、大型活动安检、社区及个人自检等）对目标人群开展免疫检测，并通过人工智能技术进行分析，为新冠疫情的最终解决提供必要技术支撑。该系统实现了检测点的分散式布局与检测资源下沉，能避免集中检测的交叉感染，检测方便快捷，准确率高，数据自动上传国家指定平台。

本发明公开了一种双控制器同步轮廓控制方法，包括:将给定 的图形轮廓加载到第一控制器和第二控制器里;第一控制器按照给定 图形轮廓进行运动轨迹控制，将轨迹位置点进行基于行程的编码，并 将包含上述基于行程编码信息的同步控制信号发送给第二控制器;第 二控制器接受同步控制信号并解析得到轨迹位置点，从而与第一控制 器达到同步，根据轨迹位置点处的图形轮廓控制光斑形状。该方法可 以应用于裂纹控制法的玻璃激光切割加工中，使得数控系统控制器(第 一控制器)与可变光斑控制器(第二控制器)基于图形轮廓同步。该双控 制器同步

本发明公开了一种电机驱动控制系统，该系统包括直流-直流变 换器控制部以及逆变器控制部，逆变器控制部包括顺序相连的速度控 制器、电流控制器以及逆变器 PWM，逆变器控制部还包括开关频率计 算模块，开关频率计算模块计算出开关频率信息传输于逆变器 PWM， 逆变器 PWM 输出 PWM 信号用于控制逆变器，直流-直流变换器部包 括顺序相连的直流电压计算模块及直流电压控制器。按照本发明实现 的电机驱动控制系统，低速下开关损耗为传统系统的 1/4，而系统的其 他功率损耗基本维持不变，相加之后，系统总损耗能减小

产品特点： 模糊PID控制器，控温准确波动小，带定时功能，时间设定值为99小时59分。 强制对流的风道系统能提高温度响应速度，改进温度均匀性和减少温度波动。 箱门内层有一层玻璃门，观察方便明了，玻璃门打开时，微风循环和加热自动停止，无温度过冲之弊。 镜面不锈钢内胆，电热管加热方式，加热速度快，使箱内均匀加热。 独立限温报警系统，超过限制温度即自动中断，保证实验安全运行不发生意外。(选配) 可配打印机或RS485接口，用于连接打印机或计算机，能记录温度参数的变化状况。(选配) ◆循环风扇可调 循环风扇三档可调，避免了试验过程中由于风量过大而导致样品的挥发； ◆智能触摸屏控制 采用4.3寸智能触摸屏，温度、时间等参数实时显示和设定，操作简单方便； 多段温度、时间等参数能同时设置与编程，可以进行温度升高的梯度控制，从箱内初始温度缓慢升温等功能，也可预设自动开机、待机与关机等功能； 具有程序设定功能，可预设8组每组8步运行程序，每组设置时间为0~5999分钟； ◆安全功能 独立限温报警系统，并声光报警提示操作者，保证安全运行不发生意外。（选配） 温度偏高或偏低及超温报警。 ◆ 紫外杀菌系统（选配） 可定期对箱体内部进行消毒，可有效杀灭箱体内循环空气中的浮菌，从而有效防止细胞培养期间的污染。

在进行生物材料的低温保存时，不同的生物材料要求不同的降温程序，一些复杂的细胞还要求降温程序分成多段进行，每段程序有不同的冷却速率。本降温仪是利用液氮的自然蒸发在杜瓦容器内颈部所形成的温度梯度，精确地控制生物材料在此温度区（室温至－196℃）内上下移动，从而有效地控制样品的温度和降温速率。 与进口的液氮喷射式降温仪相比，本降温仪的优点是：液氮耗量极少，约大于液氮容器的自然蒸发率；便于直接保存，降温与保存可用同一液氮容器；易于进行“诱发结晶”，提高低温保存存活率；运行可靠，操作方便。 该仪器已获得国家新型实用专利，该仪器及其应用的许多研究论文已在国内外的期刊及会议上发表。本仪器已在全国各地推广应用，主要是医院、生物、农牧渔业及大专院校等进行皮肤、角膜、血液、骨髓、精液、卵、胚胎、植物种子等生物材料进行低温保存和研究。 主要技术指标 1、电源：          AC 220V±10%， 50 Hz； 2、功耗：          小于25W； 3、控温范围：      室温 ～ －196℃； 4、降温速率范围：  0.01℃/Min ～ 20℃/Min； 5、恒温范围：      控温范围内的任意温度； 6、恒温时间：      0～999.9分钟/每段； 7、控温段数：      8段；

基于无模型控制技术的无模型控制器：仅需要知道受控系统的I/O数据就能设计控制器。并且具有如下特点： 不需要建立受控系统的数学模型，不需要知道受控系统的数学模型的结构及阶数； 不需要针对某一个特定的对象专门单独设计其控制系统； 不需要训练过程； 不需要系统辨识； 控制过程不需要专家人工干预和人工整定； 有系统的稳定性理论分析保证； 控制算法的计算量与传统的PID控制算法相当。但控制效果优于PID型的控制器效果，而且能够控制传统的PID不能控制的对象； 基于无模型控制理论的控制器的系列产品可以控制大时滞、大干扰的对象，并且具有自解藕的功能； 无模型控制器的参数整定非常方便，不须专家来完成。 应用范围： 各种工业过程的控制对象，或者确切地说，凡工业上可用PID控制器（调节器）的地方均能用无模型控制器来替代。不但如此，还可以处理PID不能处理的多输入、多输出、多步时滞、非线性、结构、阶数、参数均时变的系统控制问题。而且，控制效果、稳定性、鲁棒性和参数调节的友好性要好于PID控制器。 主要应用范围有： 化工（批量与连续的反应堆、反应炉、真空、注模、蒸汽压力、液位）； 冶金（温度、粉碎、密度、PH等）； 造纸（纸浆温度、密度、均匀度、蒸发、压力、PH、过程等）； 食品（蒸发、干燥、压力、粉碎、PH、过程）； 酿造（发酵、温度、压力、PH、过程）； 各种工业电加热炉； 各种工业、民用液位控制； 各种工业过程控制； 高速路入口匝道控制。 硬件实现问题： 此种无模型控制技术的特点是即可以开发出软件包，也可以硬件实现。基于无模型控制技术的无模型控制器可开发出一系列高新技术产品。比如：单输入单输出的（傻瓜控制器，两类）；偏格式傻瓜控制器（两类）；松紧格式傻瓜控制器（两类）；多输入单输出的；多输入多输出的等等；硬件实现容易，对两个计算机控制系统和各种芯片熟悉的工程师来说，仅需要两个月左右就可以实现试验室的开发工作。对大批量生产，则需要更少的时间即可完成。 本产品的成本和市场情况： 本产品的成本与PID控制器相当，试验室开发成本（不包括开发人员的工资和其它）不超过5千元。市场前景非常广。据专家估计，我国每年需要的各种控制器（调节器）的数量约为5万台左右，按10%的市场占有率来计算，每台售价2万，则每年可创造纯利润近百万元。而且不包括推向国际市场的的份额。另外，由于本技术自主产权，中国技术发明专利，工业越发达的国家其市场情况会更好。 国内外同类产品： 国外目前已经有同类型的产品，如美国的博远自动化系统公司，具体的应用情况可以参见网站（www.sybosoft.com），但其从技术、实用性和低成本方面看均不如本技术。