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水利水电工程地质建模与分析关键技术及工程应用
成果的背景及主要用途：水利水电工程大都处于高山峡谷，所处地区地质构造复杂、地质信息众多，给地质勘探、工程设计与施工等各方面带来极大的困难。传统二维、静态的处理工程地质资料、分析地质问题的方式，已难以满足工程地质、设计人员的实际需求。因此，深入研究水利水电工程地质三维建模与分析的关键技术，可为分析解决水利水电工程勘测、设计与施工中复杂的地质问题提供科学的理论方法和先进的技术手段。
技术原理与工艺流程简介：在为水利水电工程建设服务的前提下，针对多源地质数据的耦合分析、地质体的复杂性、信息存储量大、分析速度慢、地质构造的动态性、模型的可靠性及其快速更新修改等难点，融合水利水电工程科学、工程地质学、数学地质学和计算机科学等多个交叉学科的先进理论技术，提出了实现水利水电工程地质三维建模与分析的理论方法和关键技术。针对复杂地质体信息量大的特点与水利水电工程地质的分析要求，研究面向水利水电工程地质的三维数据结构模型，提出了以 NURBS 为主、结合 TIN 和 BRep 的混合数据结构；进而通过以面向对象技术、地质实体 NURBS 构造技术、改进的地质趋势面分析技术和三维对象集合运算技术等多种先进技术手段，提供了可供选择的建模机制，对各类地质对象和人工对象进行拟合构造与几何建模，实现了水利水电工程地质三维统一模型的建立，并对模型的可靠性进行分析验证，提供模型的快速反馈更新机制。基于三维统一模型，针对实际需求研究水利水电工程地质分析应用技术，设计了丰富的分析算法。根据所提出的理论方法和技术，紧密结合实践应用，研制开发通用的水利水电工程地质建模与分析软件系统，为水利水电工程地质分析提供有力的技术平台。
技术水平及专利与获奖情况：该成果总体上达到国际先进水平，在水利水电工程地质 NURBS 混合数据结构建模方法与应用方面达到了国际领先水平。应用前景分析及效益预测：该成果可直接推广应用于各项大中型水利水电工程前期规划、地质勘测、工程设计和施工等不同阶段的工程地质分析中，可通过钻孔平硐优化布置节约地质勘探费用，辅助地下工程施工及其管理可提前工期，降低造价，直接经济效益较大；提高工程地质分析、工程设计和施工的水平与效率，为实际遇到的地质问题提供科学的解决途径和先进的技术手段，社会效益显著。在水利水电工程等领域有广阔的应用前景。
应用领域：水利水电工程地质建模与分析技术主要应用领域为水利水电工程地质勘测、设计和施工领域。
合作方式及条件：企业合作。
天津大学
2021-04-11
杂粮深加工技术
杂粮其独特的药用价值和营养保健功能逐渐走上餐桌，成为人们平衡膳食结构的重要品种。虽然杂粮有其独特的功能成分，但许多谷物杂粮食用品质较差，传统的粗加工品口感差，这也是导致杂粮食品消费不多的主要原因。
因此，通过研发杂粮深加工产品，可有效改善杂粮的食用品质，适应人们的需要，为杂粮开拓广阔的销售空间。同时，可以带动杂粮种植业持续发展。
本项目研究开发的杂粮深加工产品可作为早点快餐、休闲食品，集保健食品，食疗防病食品等功能于一体。因此，在早餐谷物食品市场颇具竞争力。在满足人们追求绿色时尚愿望的同时，也为其身体带来美好的感受。
延边大学
2025-02-18
空间目标光学探测感知技术
技术成熟度：技术突破
1.空间目标及星图光学探测仿真系统。由于空间目标探测真实数据获取成本较高，且数据量较少，结果验证困难，团队开发了空间目标及星图光学探测仿真系统。此工作以软件形式呈现，以友好的人机交互界面，根据用户的实际系统参数，提供准确可靠地提供当前时刻空间探测仿真图像，该软件前期经过与stk仿真软件结果比对验证其坐标的准确性，与在轨实测图像进行比对验证其仿真效果的可靠性。目前该软件已经在项目开发过程中广泛使用，为提高系统开发效率、验证算法性能提供有效支撑。
2.空间目标探测感知关键技术及算法体系。该成果以理论及软件开发包形式呈现，团队具备多年的空间探测相关开发经验，并将相关理论及算法构建软件开发包。该SDK开发包基于C++开发，具有较好的泛化能力，具有坐标描述转换、预处理、目标提取、星表制备、星图识别、光学标定、定位定姿定轨等功能，可支撑各层次的空间探测相关开发需求。目前团队基于此SDK开发的顶层软件，采用目标TLE数据库匹配的解决方法，已经完成长光奥闰光电科技有限公司地基望远镜空间目标的感知识别及长光卫星技术股份有限公司的星敏感器在轨图像空间目标自动提取与识别，后续还将采用更多的数据验证完善提升本系统的技术成熟度。
意向开展成果转化的前提条件：
1、长春长光奥闰光电科技有限公司等测站望远镜生产企业，利用本项目的共性技术，实现地基测站的空间目标自动探测感知，为空间安全提供支撑服务。
2、长光卫星技术股份有限公司、吉天星舟空间技术有限公司等遥感卫星公司，通过本技术的转化，可以利用星上光学载荷构建空间态势感知平台，为自身卫星安全提供保障、为国家及其他航天企业的空间安全需求提供数据支撑服务。另外可以在空间光学载荷开发过程中应用空间目标及星图光学探测仿真系统，对光学载荷的精度和鲁棒性进行评估和测试。
长春工业大学
2025-05-20
大型直驱式风电机组并网变流器及变桨距系统
当前风力发电技术具有大功率、直驱式、采用变桨距技术等发展趋势。在“十一五”国家科技支撑计划项目“ 1.5MW 以上直驱风电机组控制系统及模块化多重并联变流器的研制”等课题的支持下，研发了具有自主知识产权的 MW 级全功率风电变流器，通过了满功率试验，实现了国产化全功率并网变流器关键技术的突破，可广泛应用于 MW 级直驱式风电机组。另外，自主研发了变桨距系统试验平台，采用“直流伺服 + 超级电容”的技术方案，已完成全部功能试验，其变桨距控制技术可以广泛应用于 MW 级风电机组的变桨距系统。考虑到我国风电产业的发展前景，风电变流器和变桨装置远期发展的空间更加广阔。
北京交通大学
2021-04-13
一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备
本实用新型公开了一种用于大型圆柱形工件的平移举升设备，包括基座，基座上安装有平移驱动机构，平移驱动机构上连接有举升机构，举升机构包括移动座、导杆及工件存放座，平移驱动机构包括平移电机及驱动轴，基座上安装有丝杆，丝杆上安装有滚珠螺母，移动座固定连接在滚珠螺母上，移动座上安装有举升电机，举升电机的输出轴连接有摇杆双滑块机构，摇杆双滑块机构包括转轴，转轴上安装有摇杆，摇杆上安装滚动轴，滚动轴的两端均安装有滚轮，工件存放座的底端在对应于每个滚轮的位置均安装有限位导向轨，滚轮位于限位导向轨和工件存放座之间并能
华中科技大学
2021-04-14
基于网络的大型机电装备远程运行监视和故障诊断
重点围绕实施大型机电设备预测性的状态检修需要，建立设备状态劣化监测模型，在线评价设备健康状态。采用自动逻辑推理的自主故障诊断方法，结合专家人机交互方式进行观察、推理的人工诊断方式，形成更准确全面的故障原因分析和故障定位。根据状态评价和故障定位结果，自动给出设备维修建议的方法。利用长期积累的设备试验、运行、故障前后的各种状态数据，进行设备状态劣化模型、故障诊断模型的更新和修正方法。基于Internet的远程协作诊断机制，遇到疑难问题时邀请多领域专家进行在线会商。可以用于机电设备、水电机组、风力发电机组
扬州大学
2021-04-14
大型（ 5 吨）电液自由锻砧下直接隔振装置
技术原理： 将 5 吨电液锤 127 吨重的砧座，通过挑梁、拉杆和横梁悬 吊在 54 组 972 片迭板弹簧之上， 锻打后砧座随板簧伸缩产生 8～10mm 的 运动，而通过板簧作用于基础的动载荷下降至不隔时的 3％，既有效地保 护了环境，又确保了锤身上电气液压元件的安全，这项技术不仅从原理上 把积极隔振与消极隔振融为一体， 而且因取消惯性块使工程造价比国际著 名的德国 Gerb 公司报价低
南昌大学
2021-04-14
一种用于大型圆柱形工件旋转升降的输送设备
本发明公开了一种用于大型圆柱形工件旋转升降的输送设备， 包括主体架，所述主体架上安装有相互平行的第一中间转轴和第二中 间转轴，主体架上还安装有能带动第一中间转轴和第二中间转轴同步 旋转的减速电机，第一中间转轴和第二中间转轴上分别连接有第一链 轮机构和第二链轮机构，升降台的两端分别连接在第一链轮机构和第 二链轮机构上，升降台包括支座，支座上铰接有摆动杆，摆动杆上安 装有工件存放座。本发明改进了现有对大型圆柱形工件的旋转升降方 法，实现了升降旋转自动化，提高效率；设计了临时存放去，结合工 厂中大型圆柱形
华中科技大学
2021-04-14
大型风电叶片磨抛移动式加工机器人系统
本成果提出了一种新型的移动式磨抛加工机器人方案，实现了具有高转动输出特性的并联机构构型创新设计与尺寸参数优化，建立了机器人整机高刚度高能效设计方法，开发了高能量密度关键驱动单元，搭建了开放式机器人控制系统并研制了移动式混联磨抛机器人系统样机，攻克了机器人精度保证难题并实现了末端执行器的准确定位。
项目研究了曲面自适应的主被动耦合柔性磨抛法兰，建立材料去除模型以研究进给速度与接触力同步耦合规划方法、开发了面向大型风电叶片磨抛加工余量检测的原位视觉测量系统，进行了面向大型风电叶片磨抛的原位视觉测量-余量补偿-力控加工的自适应打磨与验证，为大型风电叶片力控磨抛工艺系统设计提供了理论基础和实现手段。
并且项目研制基于玻璃钢叶片高光反射表面三维激光扫描测头，构建了面向超大叶片的多移动机器人协作型激光三维测量系统，并完成了大型风电叶片测量软件的开发，实现风电叶片高精度定位以及健壮、高效高精的多机器人协作测量与叶型分析。
【技术指标】
【市场前景】
目前机器人打磨技术在汽车零部件、五金卫浴、3C电子、工业零件、医疗器械、航空航天和轨道交通等行业已经有较为成熟的应用。但相对焊接、喷涂、搬运码垛等机器人应用来说，打磨应用规模还比较小，随着人口红利的消失、产品成本降低和产品质量提高的要求，这一细分领域也蕴涵着巨大的发展潜力。近几年，我国打磨机器人行业市场规模快速增长，从2012年的15.58亿元增长到了2022年的96.1亿元，年均复合增长率达到18%，未来随着劳动力结构的改变及智能制造的发展仍有开拓增长空间。
华中科技大学
2023-07-19
大型建筑屋面改进型虹吸流雨水排水系统
1 成果简介屋面雨水排水系统对于大型工业厂房、体育馆、展览馆、候机楼等跨度大、结构复杂的屋面来说是非常重要的安全设施系统。其功能是依靠水流自身的重力或水流在管道内流动时产生的负压抽吸力将降雨产生的屋面积水安全、快速的排放到市政雨水管道内，避免发生雨水通过天窗翻入建筑物内以及地面冒水等现象。 与现有的屋面排水系统相比，“改进型虹吸流雨水排水系统”结合我国的实际情况， 采用了更先进的设计原理、理论和方法， 因此具有优异的排水能力、 自清洁能力、经济性和可靠性。 建国初期，我国的屋面雨水排水系统主要参考前苏联的设计方法，工程建设中完全采用重力式屋面雨水排水系统，导致 20 世纪 50 年代屋面雨水在全国范围内引发了很多问题，造成重大损失。 20 世纪 60 年代初期开始，由清华大学和机械工业部设计研究总院等单位合作，清华大学王继明教授主持开始研究屋面雨水排水系统的设计及计算，研究组采用了掺气水流等更合理的理论，经过两个阶段的研究，研究成果于 1988 年编入《建筑给水排水设计规范》GBJ 15-88，经过 20 年的实践验证， 取得了非常满意的应用效果。 近年来，研究组在应用经验的基础上，进一步深入分析，完善了原有的研究成果，得到了更具应用价值的屋面雨水排水系统设计计算方法及“改进型虹吸流雨水排水系统”。本成果获得 1996 年教育部科技成果三等奖。 这是是我国自主开发的、具有里程碑意义的大型屋面雨水排水系统。 目前，我国处于社会主义建设的新时期，工业、运输、娱乐、体育、民用等事业的发展极大的促进了大型建筑的建设，安全可靠的屋面雨水排水系统具有广阔的市场前景和价值。2 应用说明“改进型虹吸流雨水排水系统” 由清华大学等单位结合国内具体情况经过长年试验研究、验证获得，属于自主开发产品。主要由以下部分组成：“改进型虹吸流雨水排水系统”设计程序、雨水排水系统（包括雨水斗、连接管、悬吊梁、立管、固定件、排气装置）、施工要求和规定等。 应用时主要通过设计程序确定出专门雨水斗的位置、个数、悬吊梁的高度等关键参数，然后由建筑单位进行施工。施工过程要满足相应的要求和规定。3 效益分析针对屋面雨水排水量 72 L/s，屋面雨水天沟长度 60m，且排水管材为焊接钢管的初始条件，分别采用现有屋面排水系统和“改进型虹吸流雨水排水系统” 进行排除，结果显“改进型虹吸流雨水排水系统”建设材料消耗最少，建设成本比现有屋面雨水排水系统节省 30%以上。
清华大学
2021-04-13