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变频调速系统中的电力电子变换器低成本容错技术
本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
变频调速系统作为主要的电能动力设备，是工业生产、交通运输、新能源、国防装备等领域的关键设备之一。其中，电力电子变换器是电池、电网等能量源与驱动电机之间必不可少的能量传输纽带，是变频调速系统最核心的组成部件。
痛点问题：电力电子变换器中使用了大量的功率器件，承担了稳定电压、控制电流开通和关断等影响系统性能和功能的关键作用，这些功率器件由于电压、电流、机械安装等应力和高温、潮湿等外部环境作用下，本身易损坏易老化，其安全隐患极易引起整个系统崩溃，造成严重后果。
本技术针对冗余容错技术体积、重量、成本高的缺点，提出了一系列低成本容错技术，当功率器件发生故障时，通过熔断器将故障桥臂隔离，同时切换到匹配的容错模式，实现电力电子变换器的有效容错。
华中科技大学
2022-07-26
基于分布式光纤传感技术的管道完整性测试系统
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
管道运输由于内部腐蚀、外部环境、管材和施工等原因，易发生管道失效甚至引发爆炸事故，严重威胁国家经济和人民财产安全。现有管道安全检测技术主要是针对已铺设管道加装传感器定期巡检排查，无法做到管道在线自检且实施成本极高。因此，亟需构建一套管道安全完整性监测终端系统，实时在线监测管道运营状态，实现全天候、分布式、高灵敏度、长距离的油气管道健康监测。
本技术研发的光纤分布式声波传感系统（DAS）可以连续记录长距离光纤沿线的声波信号，是一款世界领先的分布式声波传感系统。由于瑞利散射效应，入射进传感光纤中的部分背向散射光会沿原传播路径返回，当光纤沿线周围环境发生微小变化时，散射光的特征也会受到调制。通过记录时间域散射光信号的变化，可实现对光纤沿线声波信号的测量。本系统基于高精度的相干解调算法，将分布式声波传感系统的探测能力优化至皮应变级，响应带宽涵盖次声到超声，可应用管道安全和周界安防等领域。与传统管道监测技术相比，具有全天候、低成本、多参量、高响应、长距离在线管道监测等突出先进性。
华中科技大学
2022-07-26
城市排水系统有毒有害气体管控集成技术
针对城市排水管网有害气体如硫化氢（H2S）和甲烷（CH4）等风险管控难题，通过机制研究、模型建立、技术研发等形成了城市排水系统有毒有害气体管控集成技术。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
针对城市排水管网有害气体如硫化氢（H2S）和甲烷（CH4）等风险管控难题，通过机制研究、模型建立、技术研发等形成了城市排水系统有毒有害气体管控集成技术，近五年共发表11篇SCI论文，包括5篇Water Research.和1篇Environment International，并有1篇发表在我国高质量科技期刊 Journal of Environmental Sciences上，另外授权国家发明专利2项和计算机软著1项。简短介绍如下：
1）机制研究。针对排水管网内H2S和CH4产生机制不明的问题，揭示了生物膜在下水道H2S和CH4产生过程中所起关键作用，阐释生物膜内部空间结构动态演化对硫化氢浓度波动的影响机制，指明了下水道有害气体控制方向的“靶心”。
2）模型建立。针对排水管道中H2S和CH4产排规律不明及缺乏准确的预测手段问题，建立首个基于生物膜模型的城市排水管网水质数学模型BISM，首次定量揭示了复杂多变条件下排水系统中有害气体形成释放规律，为精准、高效管理控制排水系统有害气体污染提供了强有力的技术支撑。此外，开发了H2S产排预测软件，牵头制定国内第一个排水管网H2S风险管理技术标准“广东省地方标准《城市排水管网有毒有害气体监测与风险分级管理技术标准》”，并于大湾区各地试行。进一步，应用数学模型和实验证实，揭示厨余垃圾粉碎后排入下水道会带来H2S和CH4浓度剧增的风险，为我国的垃圾分类管理政策制定提供科学依据
3）技术研发。分别从①抑制生物膜内的SRB活动。②限制生物膜中的硫化物跨相迁移。③氧化污水中硫化物和④限制气态H2S在管内聚集，四个维度研发多种适用于排水系统的H2S控制技术和实施策略，提出H2S污染治理的系统化解决方案。
本集成技术属于国际领先技术，相应成果已发表在相关SCI论文上，并且其中5篇发表在环境领域顶级期刊Water Research上，具有很强的先进性和独占性。
中山大学
2022-08-15
基于分布式光纤传感技术的管道完整性监测系统
管道运输由于内部腐蚀、外部环境、管材和施工等原因，易发生管道失效甚至引发爆炸事故，严重威胁国家经济和人民财产安全。现有管道安全检测技术主要是针对已铺设管道加装传感器定期巡检排查，无法做到管道在线自检且实施成本极高。因此，亟需构建一套管道安全完整性监测终端系统，实时在线监测管道运营状态，实现全天候、分布式、高灵敏度、长距离的油气管道健康监测。
本技术研发的光纤分布式声波传感系统（DAS）可以连续记录长距离光纤沿线的声波信号，是一款世界领先的分布式声波传感系统。由于瑞利散射效应，入射进传感光纤中的部分背向散射光会沿原传播路径返回，当光纤沿线周围环境发生微小变化时，散射光的特征也会受到调制。通过记录时间域散射光信号的变化，可实现对光纤沿线声波信号的测量。本系统基于高精度相干解调算法，将分布式声波传感系统的探测能力优化至皮应变级，响应带宽涵盖次声到超声，可应用管道安全和周界安防等领域。与传统管道监测技术相比，具有全天候、低成本、多参量、高响应、长距离在线管道监测等突出先进性。
华中科技大学
2021-09-28
分布式计算机系统的预测性监控技术
针对大规模分布式计算系统例如云计算系统、数据中心等的运维需求，研发了针对大规模计算系统的预测性监控技术。并开发了一个可扩展的监控系统。该系统的特点为：1）基于语义事件表达监控信息，开发了复杂事件处理器，可以支持用户定义针对复杂模式的事件探测组件，从而使系统能够对自动探测复杂的状态变化；2）基于发布订阅模式的事件传输网络，使得监控系统可以规模扩展，因而适应了大规模计算系统的监控需求；3）开发了多种性能预测算法和异常探测算法，实现了对计算机和应用性能的长期预测。 本项目的成果已经应用到多个企业的系统监控上。项目的成果也发表在INFOCOM、IFIP Networking，IEEE Transaction on Parallel and Distributed Systems, Journal of Systems and Software, Software: Practice and Experience等著名会议和期刊上。项目成果已经申请了10项专利。
上海交通大学
2021-04-13
基于物联网技术的泥浆运输船监管系统研究
项目是针对特殊品(危险品)运输船运输过程的智能化监管于 2012 年 11 月27 日由江苏省交通厅立项开展研究，2014 年 7 月完成了一套泥浆运输船监管系统“示范工程”建设，实现了泥浆（特殊品）水上运输智能化识别和管理，2015年 11 月 16 日通过江苏省交通运输厅成果鉴定。项目在国内首次系统地提出并建立了实用性和可操作性较强的基于物联网技术的运河特殊品(危险品)运输船运输过程监管，采用二层结构，由前端（码头和运输船）信息采集系统和后台信息处理系统二部分组成，综合运用涉及信息采集、传输、处理和反馈控制的多种物联网技术进行系统设计。前端系统基于 RFID身份识别、Zigbee 无线传感网及航行轨迹跟踪、GPS 定位、视频监控和抓拍、GPRS 无线通信技术，以及 RS485、MODBUS 工业总线技术实现多模融合信息自动采集和无线传输；后台系统建立以实时监测及身份识别等为主要基础数据的装、运、卸三阶段数据分析模型，实现基于多模信息融合和多模显示技术的可控制和可管理的数据处理和监管平台。本项目研究成果可广泛应用于各类运输船运输过程的智能化监管。
江南大学
2021-04-13
一种基于高频信号注入的双三相永磁电机系统故障诊断方法及系统
本发明公开了一种基于高频信号注入的双三相永磁电机系统故障诊断方法及系统，通过分析故障前后基波分量、谐波分量和零序分量之间的关系，准确定位故障；然后，采用高频信号注入来区分开路与电流传感器故障；最后，判断故障位置和类型，并输出；上述过程中设计了基于遗忘因子的最小二乘法对故障定位指数进行预处理，利用频率跟踪算法提取高频电流响应的幅值，用于判定故障类型。本发明解决了双三相永磁同步电机开路故障与电流传感器故障诊断与识别的问题，仅利用控制系统中现有的电流信号进行故障诊断，无需安装额外的硬件。方法简单且具有很强的鲁棒性，为故障后提高硬件利用率和容错性能提供了可能。
南京工程学院
2021-01-12
对数控机械加工设备的模态分析测点执行布置优化的方法
本发明公开了一种用于对数控机械加工设备的实验模态分析测点执行布置优化的方法，包括：(1)通过有限元仿真，获得设备的整体结构模态振型及相应的模态振型矩阵；(2)利用整体结构模态振型，确定并选取设备的模态振型敏感部件及其相应的振型矩阵；(3)从模态振型敏感部件中选取其表面可测节点，并将这些表面可测节点作为布置优化的对象；(4)使用有效独立法，对表面可测节点进行迭代剔除；以及(5)采用香农采样定理，对模态振型敏感部件执行线性化均匀布点。通过本发明，可以克服现有模态测试效率低、时间长等方面不足，并能够在保证数控机床结构模态测试中固有频率和振型辨识前提下，优化测点数目及测点位置，提高测试效率。
华中科技大学
2021-04-11
一种基于神经网络的超密集异构网络负载均衡优化方法
本发明提供了一种基于神经网络的超密集异构网络负载均衡优化方法，将ART2型神经网络和基于代价的分布式方法相结合的低复杂度超密集异构网络下行用户连接方法，联合调整所有小站的代价偏置值，解决超密集异构网中的负载均衡问题。本发明采用ART2型神经网络的分类设置初始值，可以大大降低迭代次数和计算复杂度，能提高基站边缘和中间的用户的吞吐量率，自动的均衡跨层和同层之间基站的负载，进一步显著降低负载均衡迭代方法的迭代次数，更加适应快速复杂多变的实际情况。
东南大学
2021-04-11
基于鸽群智能反向学习的无人机集群多目标控制优化方法
本发明公开一种基于鸽群智能反向学习的无人机集群多目标控制优化方法，其实现步骤为：步骤一：搭建无人机动力学模型；步骤二：搭建具有感知能力无人机传感器模型；步骤三：搭建无人机目标搜索图模型；步骤四：建立无人机目标搜索代价函数模型；步骤五：设计多目标鸽群优化算法；步骤六：设计基于鸽群智能反向学习的多目标鸽群优化算法；步骤七：输出无人机目标搜索仿真轨迹图。
北京航空航天大学
2021-04-10