项目成果/简介: 海洋可控源电磁探测技术是一种新兴的海洋地球物理勘探技术，在深水油气资源、海底天然气水合物和海底多金属结核勘探以及海底地质结构研究中具有广阔的应用前景。 中国海洋大学自主研发成功深海可控源电磁勘探系统，包括2000A大功率水下电磁发射系统、4000米/6000米深海海底采集站、拖曳式电场接收系统、甲板信号监控系统和海洋可控源电磁数据处理解释系统。围绕提高探测信号信噪比开展了一系列技术攻关，大功率水下电流发射散热技术、低损耗大功率逆变和整流技术、高性能中性浮力电缆和高效发射天线技术、微弱电磁信号检测等技术实现了重大技术突破，关键性技术指标达到世界先进水平。 成功完成我国首条深海可控源电磁探测剖面，填补了大功率深海可控源电磁探测的国内空白，使我国跃居国际海洋电磁探测技术与装备研制先进水平行列。海洋可控源电磁探测系统已在黄海和南海完成海洋试验，4000米海底电磁采集站在黄海、东海、南海、西太平洋等海域累计投放150余台次，回收成功率100%。整套探测系统已具备工程化测量能力。 相关成果获得2019年教育部科技进步二等奖，评选为“2015年度中国海洋与湖沼十大科技进展”及“青岛海洋科学与技术国家实验室2015年主要科技进展”。项目阶段:工业化生产阶段效益分析: 该系统可用于深水油气资源勘探、天然气水合物探测。利用海洋可控源电磁技术可以确定由地震方法圈闭的构造是否为有效储层，从而可以提高钻井成功率。对地震勘探所落实的待钻目标进行电磁评价，对深海钻探避免干井有重要意义。避免深海钻探任意一口干井，意味就节省数千万至数亿美元，而进行海洋可控源电磁勘探的主要成本在于勘探船的费用，较之要规避的巨额钻探风险，其经济效益非常明显。 该技术和装备可用于海底深部结构研究，为发展我国海洋经济提供技术支撑，这将具有重要的社会经济效益。发展海洋电磁勘探装备及相关技术，更可以拓展蓝色经济空间，推进军民深度融合。 该成果已与青岛海洋科学与技术国家实验室、青岛海洋地质研究所、海军潜艇学院等单位开展深度合作，现阶段处在项目支持的前期研究中。同时与外地的合作单位有：中国船舶集团有限公司、中电科集团、自然资源部等。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:ZL201510695741.0 ZL201710275233.6 ZL201410218534.1 ZL201510304185.X ZL201410313408.4 201720415443.6 201720472704.8 201720499053.1 2013SR092376 2014SR189111 2015SR192462 2018SR713515 2018SR714176技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

海洋可控源电磁探测技术是一种新兴的海洋地球物理勘探技术，在深水油气资源、海底天然气水合物和海底多金属结核勘探以及海底地质结构研究中具有广阔的应用前景。 中国海洋大学自主研发成功深海可控源电磁勘探系统，包括2000A大功率水下电磁发射系统、4000米/6000米深海海底采集站、拖曳式电场接收系统、甲板信号监控系统和海洋可控源电磁数据处理解释系统。围绕提高探测信号信噪比开展了一系列技术攻关，大功率水下电流发射散热技术、低损耗大功率逆变和整流技术、高性能中性浮力电缆和高效发射天线技术、微弱电磁信号检测等技术实现了重大技术突破，关键性技术指标达到世界先进水平。 成功完成我国首条深海可控源电磁探测剖面，填补了大功率深海可控源电磁探测的国内空白，使我国跃居国际海洋电磁探测技术与装备研制先进水平行列。海洋可控源电磁探测系统已在黄海和南海完成海洋试验，4000米海底电磁采集站在黄海、东海、南海、西太平洋等海域累计投放150余台次，回收成功率100%。整套探测系统已具备工程化测量能力。 相关成果获得2019年教育部科技进步二等奖，评选为“2015年度中国海洋与湖沼十大科技进展”及“青岛海洋科学与技术国家实验室2015年主要科技进展”。

针对电器电磁元件问题，如接触器、脱扣器、各种导电回路、触头系统等，开发了专用的电器电磁元件设计分析软件。

国内首套海洋可控源电磁探测系统，包括海洋电性源拖曳式大功率电磁发射机、海洋拖曳式电场接收机和海底混场源电磁接收机。发射机具有变频发射、组合波形发射、大电流逆变发射的特点，可将强大的电磁波场导入海底介质；在拖曳、发射电磁波场的过程中，可向船上甲板监测单元实时传输水下仪器设备的多种状态信息，具备人机交互和仪器自身纠错的功能；接收机具有智能化、低噪声、大动态范围的运行指标，可自动完成实时采集、数据存储和级联分样，水下耐压及受控释放上浮的性能可靠。

本发明公开了一种电磁成形工装方法。该方法包括如下步骤： （1）将工件置于凹模上；（2）将电磁线圈和压边圈置于工件上，其 中，电磁线圈与凹模的型腔对应；（3）将质量块置于电磁线圈和压边 圈上；（4）用脉冲电源对电磁线圈放电，驱动工件变形。其中，电磁 线圈和压边圈的总质量 质 量 块 的 质 量 F 为电磁线圈 和压边圈所受的向上的脉冲力，T 为脉冲持续时间，g 为重力加速度， hmax 为电磁线圈和压边圈的最大允许位移。本方法通过调整待约束物 体的质量或者增加质量块，使电磁成形中待约束物体的运动降低至

该成果应用于多功能高速列车运行模拟试验台模型车驱动系统（旨在研究列车在雨雪、地震、气压增减等复杂环境下高速会车时的性能），采用了多相直线无刷直流电机驱动技术，即模型车电磁弹射技术，通过该技术，动子推动220kg模型车在50米范围内可达到112m/s（403km/h）,并在9米内动子制动停车，电机功率达到28.6MW。整个电磁弹射系统包括东西两线，每条线在线路上均包括牵引段、制动段，在设备上包括脉冲发电机飞轮储能系统、多相直线无刷直流电机定子、动子以及安装定子和模型车运动轨道的支撑架，另外还包括动子回收、动子保持机构等，运行过程通过过程监控系统、视频监控系统进行实时监控记录。

本实用新型公开了一种单车电磁锁，由锁芯、锁壳组成，锁壳包括下锁壳和锁盖，锁盖合在下锁壳上，四角通过螺栓固定，锁芯由两个半锁芯组成，半锁芯包括电机、齿轮、弧形齿条、滑槽、上限位开关、下限位开关，下锁壳内开有弧形凹槽，滑槽通过卡接结构安装在弧形凹槽内，与下壳体连接，弧形齿条安装滑槽内，形成移动副，弧形齿条头部设有上限位开关，尾部设有下限位开关，齿轮和弧形齿条齿面接合形成齿轮副，齿轮通过平键与电机轴连接，电机设置在下锁壳方形凹槽内，电机脚座开孔与下锁壳通过螺钉固定，两个半锁芯按下锁壳对称面对

特高压技术已成为直流输电技术的发展前沿。针对特高压±800kV直流输电工程的电磁环境与电磁兼容问题，提出了直流输电线路离子流场三维计算方法，参加制定了±800kV特高压直流输电线路的电磁环境指标限值；提出了换流站阀厅电磁屏蔽效能要求以及阀厅搭接技术要求；提出了特高压输电线路对邻近无线电台站和输油输气管道的电磁影响指标限值及防护措施；提出了直流接地极布置的主要技术方案和改善跨步电压的技术措施，评估了入地电流对邻近变电站变压器的直流偏磁影响，提出了抑制变压器直流偏磁的主要措施。研究成果应用于云南-广东、向家坝-上海、锦屏-苏南±800kV特高压直流输电示范工程建设。参与研究的成果“特高压±800kV直流输电工程”获2017年度国家科学技术进步奖特等奖，华北电力大学作为项目主要完成单位排名第15，齐磊教授作为主要完成人排名第30。

亥姆霍兹线圈，均匀区体积大，使用空间开阔，操作简便。可实现一维、二维、三维组合磁场，可提供交、直流磁场，电流与磁场有很好的线性关系。适用于各研究所，高等院校及企业做物质磁性或检测实验，应用于材料、电子、生物、医疗、航空航天、化学、应用物理等各个学科，其主要用途：产生标准磁场;地球磁场的抵消与补偿、地磁环境模拟、磁屏蔽效果的判定、电磁干扰模拟实验、霍尔探头和各种磁强计的定标、生物磁场的研究及物质磁特性的研究。   亥姆霍兹线圈的作用是什么？ 亥姆霍兹线圈通常用于产生静态直流或交流均匀磁场。 亥姆霍兹线圈通常由两个半径和匝数完全相同的平行圆形线圈组成，这两个线圈固定在一个公共轴线上，其半径等于它们之间的距离。   亥姆霍兹线圈的工作原理 当两个线圈通入方向相同的电流时，它们会产生磁场。该磁场可以用麦克斯韦方程组描述。由于亥姆霍兹线圈是对称的，因此它产生的磁场沿其轴线均匀分布。 当两个线圈通入反向电流时，磁场叠加会削弱磁场，从而出现磁场为零的区域。   亥姆霍兹线圈的应用 1. 产生标准磁场； 2. 地磁场偏移与补偿； 3. 地磁环境模拟； 4. 磁屏蔽效果判断； 5. 电磁干扰模拟实验； 6. 霍尔探头及各种磁力计的校准； 7. 生物磁场研究； 8. 物质磁性研究。

成果介绍随着电子科学技术的快速发展及其应用范围的不断扩大，特大复杂电磁问题的求解逐渐成为计算电磁学领域的世界性难题。区域分解方法在应用于特大电磁问题时能够大幅度地降低内存，提高计算效率，已成为国际研究热点。本项目组是国际上较早从事电磁场区域分解算法的研究组之一，并系统深入地研究了电磁场Lap丨ace方程、Helmholtz方程、频域和时域Maxwell方程以及电磁场积分方程的区域分解方法技术创新点及参数（1）针对Laplace方程，首次建立了基于重叠型和非重叠型区域分解方法的超大规糢集成电路互连参数提取算法.（2）针对特大三维目标的电磁散射问题，首次建立了表面枳分方程的重叠型区域分解算法，并结合多层快速多极子算法于2007年在普通工作站上实现了未知量超过1000万的特大电磁散射问题的求解。（3）针对大规糢有限周期阵列电磁问题的三维Maxwell方程，提出了部分基础解向量非 重叠型区域分解算法，论文发表在IEEE Trans, on AP等刊物上，并在个人计算机上求解了 上千单元微带阵列、光子晶体波导等电磁问题，在普通工作站上求解了未知量达85亿的有限周期阵列问题。（4）针对时域Maxwell方程，提出了局部坐标系时域有限差分(FDTD)重叠型区域分解算 法和远距信息传递FDTD非重叠型区域分解算法，并解决了 E-面等相位扇形喇叭电磁辐射、 稀疏多物体电磁散射等问题。针对SIW结构，提出了基于T-L校正的FDTD重叠型区域分解算法。（5）针对频域Helmholtz和Maxwel丨方程，首次建立了频域有限差分重叠型区域分解算 法，论文发表在IEEETrans.onMTT等刊物上，并在个人计算机上实现了特大导体柱电磁散 射分析和复杂多层微波电路与天线的精确仿真。市场前景项目组基于以上研究成果正在发展针对电磁散射、辐射、电波传播预测和多层电路参数 提取等问题的仿真软件。