航天发射测试关键技术及系统
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航天发射是所有航天活动开展的基础。先进航天发射测试技术是实现高密度发射、提升我国自由进出太空能力的关键支撑。我国传统型号运载火箭的测试虽能够满足测试精度要求,但无法应对跨型号通用、多类信号协同、数据高效处理等难题,主要表现在:(1)缺乏先进的标准化通用化航天测试体系结构,型号间缺乏互联互换能力,影响测试周期的优化;(2)缺乏多类多路信息协同处理的一体化测试技术和系统,各类信息测试系统布局分散,集成性不高;(3)缺乏满足多型号产物需求的通用型测试系统应用实践。针对这些痛点,在专项经费支持下,项目团队开展了系统性攻关,构建了完整的运载火箭快速通用测试技术体系。该体系包含通用架构设计、信号采集、数据处理、信号显示和结构判读等核心环节,采用标准化模块化设计理念,整合多种测试总线和数据处理技术,实现了远程快速兼容通用的测试能力。成果攻克了传统测试系统难以解决的型号多、自动化程度低等关键问题,成功研发了适用于我国四个系列运载火箭的通用测试系统,为“北斗”、“高分”、“嫦娥”等重大航天工程提供了可靠的测试保障。该技术体系的建立,不仅提升了我国航天发射测试效率,更为实现自由进出太空能力奠定了重要支撑。...
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特等奖 |
第19届 |
多炉多机多管网多环保岛大系统智能协调优化控制技术
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本技术根据锅炉、脱硫、管网运行的特点,从现场设备、仪表现状及操作人员水平出发,通过各种先进控制算法,设计开发每个控制回路的先进控制算法及逻辑,制定出满足现场控制需求的模型参数,通过实现所有系统的全自动先进控制,实现快速跟踪负荷,消除现有系统和人工操作造成的滞后性、不精确性和不稳定性;通过实现所有系统的全自动优化控制,使全流程各生产装置达到最经济化运行。
本技术采用多系统多目标协调优化与关键参数寻优、全流程物料及能量平衡的工程系统集成控制方法,建立了炉群环保控制参数与复杂工况指标之间的数学模型,通过先进控制优化实现锅炉、脱硫脱硝系统、蒸汽管网系统之间的多炉多机多管网大系统协调优化控制,实现机组协调全自动控制,提高生产发电效率。该技术填补了国内在超大型动力岛上智能优化应用空白,产物完全可以替代进口,实现国产化配套。...
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金奖 |
第19届 |
滑坡深部变形声学监测预警技术及应用
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滑坡分布广泛、发生频繁、危害巨大,监测预警是主动防灾减灾的重要手段。然而,现有监测技术主要针对地表变形,易受气象、地形和植被等因素干扰。本项目旨在提出滑坡深部变形新型声学监测技术和智能预警模型,解决灾害前兆感知和早期风险智能预警难题。授权发明专利3项、实用新型专利4项、外观设计专利3项及软件着作权4项。本项目将声学、力学、人工智能等多学科交叉融合,发明了基于新型声发射技术的滑坡监测方法,研发了阵列式有源波导声发射监测装置。标准化有源波导单元包括柔性外管、金属内管以及内外管体间填充颗粒材料,柔性外管能够灵敏感知外部变形,颗粒材料作为声学放大器,金属内管可低衰减传播声学信号。有源波导单元相互串联构成阵列式声发射监测装置,有源波导在滑坡体内受剪切和挤压作用,产生高水平声发射信号,沿金属管高效传播并被传感器采集。提出了声发射数据机器学习智能分析方法,建立了滑坡早期风险智能预警系统。声发射监测预警系统已应用于北京、安徽、四川和贵州等8省20多处滑坡隐患点,获自然资源部地质灾害技术指导中心《普适型仪器设备试用证明》和感谢信。作为清华技转院遴选的重大科技成果,参加教育部第叁届中国高校科技成果交易会。...
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金奖 |
第19届 |
一种电动汽车模组诊断平台及电动汽车动力电池生产线
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1. 发明目的:
解决现有新能源电动汽车动力电池模组故障检测复杂且存在安全风险的问题。简化电池模组内部电芯电压和温度信号的检测过程,提高检测效率和准确性。提供一种便于携带 的电池模拟器,以替代真实模组进行故障定位。
2.技术原理:
通过模组诊断装置中的电压检测模块和温度检测模块,实时检测电池模组或电池模拟器中电芯单元的电压和温度信号。电池模拟器采用电芯切换功能,能够替换故障电池模组中的电芯,并通过模拟切换单元检测从控单元的工作状态。诊断平台集成控制模块和显示模块,对检测结果进行处理 并在显示屏上显示,实现快速故障诊断和定位。
3.基本思路:
设计一种包含电池模组、电池模拟器和模组诊断装置的电动汽车模组诊断平台。电池模拟器具备便携性和电芯切换功能,用于快速定位故障电池模组。模组诊断装置通过连接电池模组或电池模拟器的从控单元,实时检测电芯单元的 电压和温度信号,并通过控制模块处理数据,最终在显示模块上展示检测结果,实现高效的故障诊断和定位。...
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金奖 |
第19届 |
一种盾构隧道管片智能化生产线及其使用方法
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目前,国内管片生产工艺主要分为固定台座法和流水机组法两种。相较于固定台座法,流水机组法一定程度上稳定和提高了产物质量,提升了生产的机械化及科技化程度。但其仅实现了模具流转的自动化,各主要工序还依赖人工,且传动模式不灵活,生产线整体运行,模具无法单独移动。目前生产线多采用的隧道式通窑养护,蒸汽利用率有待提高,温度控制不精确不均衡。
本专利实现了相应工序的自动完成、提高了能源利用率、降低了人工成本、降低了工人劳动强度,改善了施工环境,减少了职业病的发病率,提高了产物质量的目的,解决了现有管片脱模技术需要通过行车配合完成,容易与其他吊装形成交叉作业从而影响施工效率,并且通过行车吊运管片时需要人工进行对中作业的问题。
本专利对管片生产的核心生产流程和关键工序的自动化、智能化系统的设计,并首次将桁架式自动脱模系统应用于管片智能化生产线,改变了固定台座法生产方式的劳动力且劳动强度大,布局较为死板,灵活度较低,生产成本高,效率低下的现状。...
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金奖 |
第19届 |
高性能系列可溶桥塞及产业化应用
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在我国新增油气探明储量中,页岩油、页岩气等非常规油气占比达70%以上,是我国当前及未来油气勘探开发的主战场。桥塞分段+分簇射孔联作技术是目前非常规油气压裂开采的主体工艺,桥塞是其中的关键核心工具。但传统速钻桥塞压后需钻磨,存在作业效率低、施工风险高及环境污染等问题。为此以开发可控溶解、性能稳定、绿色环保的高性能系列可溶桥塞,实现非常规储层压裂关键核心工具的迭代升级为目的,大幅提高压裂效率、降低作业风险、避免环境污染。镁铝合金在高矿化度液体环境中发生析氢腐蚀,镁、铝等合金变成金属阳离子从而呈溶解状态,可通过优化合金元素配比、成型工艺等,调整镁铝合金材料显微组织,实现强度和韧性平衡,研发高强度、强韧性可溶镁合金材料及其配方体系;可溶橡胶高分子链酯基基团中羰基、醚基、脲基在水中发生水解反应形成酸类、醇类类等水溶性小分子,实现橡胶溶解,通过设计单体及交联剂种类配比,定向重构高分子链的硬段及软段含量及网格结构,实现可溶橡胶溶解速率的可调可控;模块化、整体式的结构可有效提高可溶桥塞性能,通过建立可溶桥塞一体化结构设计技术,形成系列化、定制化、产业化生产能力,以满足油气行业高效环保转型需求。...
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金奖 |
第19届 |
极端致密材料的渗透率测量方法与装置
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控制力矩陀螺(颁惭骋)是航天器的关键惯性执行机构。长时间高速旋转的特性使得颁惭骋的润滑问题异常显着:润滑油供给速率要保持稳定,供给过快会导致搅拌效应过强而异常升温,供给过慢会导致润滑不足而损坏部件。最直观的数据是:发射时携带的4克润滑油需要稳定供给15到20年。我国的供油系统由致密多孔材料节流实现,实际工程应用中,稳态法的供油率测量通常需要20天左右。对于大量装配的颁惭骋来说,耗时长成了工程瓶颈之一,快速检测成为重要需求。本项目利用脉冲衰减法测量过程中压力演化早期的数据来解析地给出渗透率的准确值,针对大压差下的脉冲衰减过程,推导得到了气体通过微孔介质高速瞬态流的理论渐近解,采用毛细管模型,基于均值简化的不可压缩纳维-斯托克斯方程来描述流体密度,捕捉质量流量主要特征,通过量级分析和渐近摄动展开法,推导了大压差下脉冲衰减过程的惯性解析解及其无量纲准则关系,并自主搭建了实验平台。项目对比了压力脉冲衰减法和稳态法测量低渗微孔介质的渗透率测量结果,二者基本符合。再进一步,与航天单位标准检测数据进行了双盲实验,对一百多个供油芯阀的测试对比表明:本项目预测的供油速率与标准稳态法测量供油速率吻合很好。...
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金奖 |
第19届 |
碳纤维复合材料热压罐成型工艺模拟及应用
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碳纤维热压罐工艺研发面临实验风险高(300℃高温/1.3MPa高压)、多场耦合机制解析难(温度-压力-树脂流变交互作用模糊)、复合型人才培养难(高危操作无法实训)三大核心挑战。
通过虚拟仿真代替80%的高危实验,建立工艺参数-缺陷的预测模型;利用VR/MR/CAVE/WEB系统三维动态映射罐内多场耦合过程,量化工艺参数对材料性能影响;将科研成果(如新型固化曲线、碳纤维产物制备工艺)实时转化为虚拟仿真实验案例,支持用户在零风险环境中掌握前沿工艺。
开发四个平台,通过ACT扩展对接ANSYS实现3D场景与物理引擎的无缝交互;部署270°环幕立体显示系统,还原热压罐工艺场景,集成光学追踪系统进行识别手部动作,支持多人协同操作与数据对比,结合MR头显进行实际指引操作。建立热压罐多场耦合模型(温度场ΔT/速度场V/压力场ΔP),并实时渲染热压罐内部流场动态变化;基于机器学习迭代优化参数组合,生成仿真误差率低的优化方案;结合人工智能软件如豆包、ChatGPT构建工艺方案,针对实验数据提出新工艺并进行实践。,从知识掌握、操作规范、参数精度、缺陷预判、创新能力五个维度量化学习效果。...
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金奖 |
第19届 |
有晶体眼人工晶状体
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随着我国居民生活水平的提高和对视力健康重视程度的增加,屈光不正患者对高质量屈光矫正手术的需求不断上升。有晶体眼人工晶状体(PIOL)作为一种安全、有效的屈光矫正方式,市场需求呈现出快速增长的趋势。目前临床上唯一广泛应用的后房型有晶体眼人工晶体ICL为STAAR公司产物,长期在全球范围内处于垄断地位。
爱博医疗利用在眼科领域深耕多年积累的材料开发经验,开发出一款拥有自主知识产权的民族品牌有晶体眼人工晶状体产物,在视力恢复、经济费用、手术便利上可为中国近视患者带来福音。
本产物是主体和支撑部分为同种材料紫外光阻断型平衡型丙烯酸酯材料制成。该材料兼表面光滑、高生物相容性和高折射率、弹性适中、沉积钙化几率小、无闪辉等优点。人工晶状体中心带有圆孔,利于房水流通。人工晶状体光学部采用双凹结构,为单焦点,零球差非球面设计。总直径有10种,从11.5mm至14.2mm,以0.3mm为间隔,以匹配不同的睫状沟直径。...
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金奖 |
第19届 |
电动汽车充电设备自动化检测检定流水线
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我国已建成全球最大规模充电网络,随着更多设备厂商跻身充电行业,充电桩质量良莠不齐的问题逐渐浮现,导致充电起火、人身触电等事故时有发生。为保障充电安全、结算公平,2023年1月,国家市场监管总局要求所有公共充电桩必须进行强制检定,但传统模式需要工作人员逐台检测,效率低、人工成本高,已无法匹配充电桩的大规模发展增速。存在问题如下:充电桩测试项目多、用时长,国内外缺乏系统方法及装置高效检测;充电桩外观各异,测试接线位置差异大,自动化检测首先需要标准化处理;传统检测需要充电桩在多个高电压平台间频繁转运,存在充电桩倾倒、人员触电的安全风险。针对以上问题,本项目创新研发了世界首条充电设备检测检定流水线,首次提出充电桩标准检测方法,开发高精度、抗干扰的检测装置,形成国际、国家标准,填补了行业空白;设计充电桩对接适配装置,适用范围覆盖现有全部外形结构、电气参数的充电桩;研制智能运载及交互系统,通过智能化手段代替人工操作,开创充电桩自动化检测新模式。检测项目实现了标准规定172项的全覆盖,检测电压达到了业内最高的1500痴,效率较传统方式提升了90倍以上。...
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金奖 |
第19届 |