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复杂装备可靠性优化设计新理论新方法及应用
本课题以我国自主研制的XXX为应用对象，紧紧围绕国家国防建设和重大工程中对复杂装备可靠性优化设计共性技术的迫切需求以及学科发展前沿，从复杂装备的设计阶段出发，针对我国在新型军事技术装备的自主研制阶段暴露出的可靠性关键问题，将“全寿命可靠性优化设计”这一新理念和新思想贯穿于复杂装备的设计框架和设计过程中，建立了一系列的复杂装备可靠性优化设计新理论和新方法。课题的研究成果被应用在XX的研制过程中，解决了XX余度设计缺陷、XX起降系统关键组件裂纹等若干影响国产XX可靠性与安全的关键问题，建立了国产XX的多
电子科技大学
2021-04-14
大型水动力装备在位机器人加工关键技术及其应用
重大装备是制造强国战略的重点，水轮机、舰船推进器等大型水动力装备是重中之重。随着对单机容量和能量转换效率需求持续增长，大型水动力装备重量尺寸大、加工空间受限、精度一致性要求高等特征的出现，给加工方式带来了新的要求与挑战。“数控加工”存在结构与位置形式固定、加工覆盖区域有限、可达性低等问题；“人工加工”虽具备灵活性，但存在劳动强度大、工作环境恶劣、加工精度一致性差等问题。
机器人在位加工具有大行程、高柔性和快响应等优点，可有效解决现有大型水动力装备“数控加工”和“人工加工”存在的受限空间复杂曲面加工区域小、柔性差、响应慢和精度一致性差等问题。但亟待突破受限空间加工轨迹规划、多阶模态加工过程控制、敏捷加工可重构装备等关键难题，以实现大型水动力装备在位高精高效敏捷加工。
本成果从受限空间高精加工轨迹规划、多阶模态高效加工过程控制、人机协同敏捷加工工艺装备三个方面开展研究，提出了机器人“加工刚度-力致误差”评价指标，发明了基于排斥势场的轨迹规划方法，研发了机器人加工多约束规划、视觉跟踪测量与误差在线补偿等软硬件模块，提出了“颤振稳定性-切触面积”高效加工优化新方法，研发了加工余量、切削负载自适应调控系统，提出了“操作经验知识迁移-知识驱动可制造性分析”工艺规划新技术，发明了国际首台（套）大型水动力装备在位机器人加工可重构装备，研发了大型水动力装备机器人化全流程加工产线，实现多种水轮机转轮和推进器叶片加工效率提升30%以上，水轮机局部加工精度最高可达±0.1mm。
图1 机器人加工软件
图2 大型水轮机转轮的机器人在位修复加工系统
图3 大型舰船用螺旋桨机器人在位加工系统
华中科技大学
2023-04-19
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
核电机器人关键技术与智能装备研发及应用
本成果针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
为保证核电站正常、安全地运作，可利用机器人取代操作人员定期对核设施内部的设备进行检查、维修，以避免设备故障、老化等现象出现。针对不同核电环境内的任务，设计研发了个性化的专用机器人系统，解决核反应堆顶盖上螺栓拉伸量的实时测量、蒸汽发生器内一次侧堵板的自动安装及高放射性核废物的体积最小化回收等多种任务，解放危险环境中的操作人员，提高了操作安全性。
成果一：整体螺栓拉伸机拉伸量自动测量装置实现了对反应堆压力容器顶盖主螺栓拉伸量及残余拉伸量的远程自动测量，降低了人员所受辐射剂量，提高了系统整体工作效率。
成果二：蒸汽发生器一次侧堵板操作机器人完成核电站蒸汽发生器一次侧堵板的安装、紧固、自动充气密封和拆除，利用定位装置可360°旋转的螺栓紧固机械手、力矩反馈传感系统和视频监控系统实现智能定位、自动路径规划、螺栓拧紧力矩的自判断、气压密封和过程监控。
成果三：建立了首套核反应堆探测器组件自主回收作业机器人系统，并进行了误差建模、系统标定、精度测试与实验验证，验证了系统的可靠性和有效性。
主要性能指标包括重复定位精度、视觉定位精度、具备轨迹跟踪、视觉伺服控制、力感知、目标精确测量功能。
北京理工大学
2022-08-17
锂电池储能系统消防安全关键技术与装备
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
储能能够为电网运行提供调峰、调频、备用、需求响应支撑等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段。加快储能技术与产业发展，对于构建以新能源为主体的新型电力系统，实现碳达峰碳中和具有重要意义。据预测，到2050年，我国锂电池储能将达到400吉瓦，年均增长26%。然而，锂离子电池固有的安全性问题使其大规模应用遇到了瓶颈。2019年美国亚利桑那州一起锂电池储能系统火灾，今年4月我国某储能电站爆炸，韩国近年来30座电池储能电站发生火灾，均造成重大人员伤亡和经济损失。因此，储能系统的消防安全问题已成为制约锂离子电池储能大规模推广的关键瓶颈。
现有技术的痛点问题是：1、锂离子电池火灾机理有差异；2、锂离子电池灭火剂适用性不强；3、现有灭火剂不具备高效降温能力；4、实时健康状态监测技术缺乏；5、预警技术作用重视不够；6、技术规范建设严重滞后。
华中科技大学
2022-07-26
微弱扰动改善富营养化水体品质技术及智能化装备
项目简介 面向水环境保护领域，产品主要用于湖泊、水库、城市景观水面富营养化治理。利 用水体动力学原理，给与水体微弱扰动，可打破气膜和液膜间的阻隔，将溶氧输送到水 体深处，促进微生物对水体中氮磷等富营养物质和有机物质的消耗，实现微生物、浮游 生物、鱼虾等动物的自然平衡，达到水质稳定或改善的目的。本项目产品的最大特点是124 能耗低，约为 3w/亩，可以使用太阳能、风能等新型能源，很方便的安装到电力无法供 应的水面中。通过基于 FCS 的嵌入式控制系统技术，对包括水体溶氧、pH、温度、气压
江苏大学
2021-04-14
综采工作面多适应性快速安装/ 拆除成套装备
开展了综采工作面原有的安装/拆除技术和工艺、综采工作面快速安装/拆除技术、快速/安装拆除设备及其多适应性工艺的研究等，研制了自移机械手、变轨吊、液压组装架等设备，项目的研发成功将实现工作面安装/拆除设备成套系列化，对整个工作面的主要设备实现机械化安装与拆除，降低工人劳动强度，提高生产安全性有重要意义。
安徽理工大学
2021-04-13
浸没相转化法制备PVDF中空纤维超/微膜技术及装备
本项目通过合理的膜液配方与纺丝工艺设计，制备出完整无缺陷的非对称性PVDF中空纤维膜，这种膜结构没有大孔生长，因此表现出高度的完整性、微观结构的圴匀性、具有高开孔率的膜表面分离层、可靠的机械性能和较强的化学稳定性。得到的中空纤维膜具有完整非对称多孔结构，膜孔从皮层到支撑层逐步增大，而且呈互穿的胞腔状或网络状。膜通量提高了30～50%，且具有耐污染和易清洗的突出优势；由于彻底消除了支撑层中的大孔，膜丝的拉伸强度从2.5 MPa提高到4.5MPa。
南京工业大学
2021-01-12
绿色高效稀土基催化燃烧催化剂及高端催化燃烧装备
本团队经过近十年的研发，突破多项关键技术，开发出具有自主知识产权的绿色、高效、廉价稀土基催化剂，可以替代贵金属催化剂（国内外），大幅度降低生产成本，总体上达到国际先进水平，具有极强的市场竞争力，也符合“中国制造2025”稀土资源高端产业战略布局。构建了稀土（Ce，La）为基材的催化剂新体系，形成二元、三元固溶体及钙钛矿/固溶体，充分发挥稀土材料的催化功能。建立基于微结构调控的制备新工艺，超声波络合浸渍法/固相自燃法，促进多孔骨架结构层形成和纳米颗粒生长及良好分散。目前已形成面向行业的稀土基催化剂系列近十个型号催化剂，如M-C型、M-C-C型、L-M-C型、L-M-C型等。
催化剂达到催化燃烧法工业有机废气治理工程技术规范（HJ202702013）。
南京工业大学
2021-01-12
高湿污泥移动床高温裂解制富氢燃气技术及装备
针对高含水污泥（特别是危废）预处理成本高、二次污染严重等难题，开发了高湿污泥移动床高温裂解制富氢燃气技术和装备。采用生物质微米云燃烧提供外热源，对高湿污泥进行一体化裂解气化，巧妙利用高湿污泥的水分作为气化剂和氢源，并使得重金属玻璃化固溶于固体残渣中，减少二次污染。建成了示范，处理量为200~300kg/h，性能达到国内先进水平。
技术指标
污泥处置所得燃气中H2含量可达55%，热值在10 MJ/Nm3左右，投资回报2年。
南京工业大学
2021-01-12