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[成果] 1700600051 北京
TH13 应用技术 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 公布年份:2017
成果简介:中国气动技术起步晚,产品的共性检测技术方面存在的问题有:缺乏能量评价标准,无法量化气动元件的能效与能量损失;气动元件流量检测技术低效,相关标准难以实施;缺少泄漏检测技术,难以确定气动元件泄漏量及泄漏位置。经过十多年的努力,项目组攻克了上述难题,构建了一套气动元件共性检测技术,形成多项国家标准,有效提高了中国企业气动元件的检测能力,并取得了一系列成果:提出了气动执行元件的能耗评价理论及检测技术,并形成了国家标准在国际上首次提出一种全新的气动元件能耗评价指标-气动功率,直接量化了气动元件的能量损失;开发了气动元件能量消耗的检测方法,被采纳制定为国家标准。解决了当今中国乃至全球气动元件能效评价方法与标准缺失的问题。 开发了气动元件流量特性高效、便捷检测技术,被立项制定为国家标准针对气动元件的流量特性检测,开发了一种基于等温容器的流量特性动态检测方法,有效提高了检测的效率及耗气量,该方法被采纳立项制定为国家标准;提出了一种基于管外脉冲加热的流量测量方法、一种基于空气耦合LAMB波的气体流速测量方法,研究成果获得国际同行的认可。解决了流量特性检测效率低、实用性差的问题。 开发了气动元件的高效泄漏检测技术,并发明了检测仪器与装备针对气动元件的气密性检测,开发了一种基于温度补偿的气动元件气密性快速检测方法;针对泄漏位置检测,开发了一种基于超声频谱加窗泄漏点定位检测技术;针对泄漏量检测,提出了一种基于基准流量的并联接入式泄漏量检测技术。 该项目研制发售相关仪器与装备10余种,形成国家标准(GB/T 30833-2014)1项,立项制定国家标准1项。授权发明专利10项,授权实用新型已6项,发表论文80余篇(SCI:24篇,EI:21篇),被引次数总计200余次,单篇最高引用次数76次。 近三年累计为企业节约检测成本5000余万元,创造经济效益2亿元以上,为中国累计节电8亿度以上,取得了显著经济和社会效益。
[成果] 1700600138 北京
TP2 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:该项目顺应国家对制造业的转型升级的要求,围绕物流包装行业对码垛机器人的迫切需求,在十余年持续研究技术积累基础上,在码垛机器人本体创新设计、开放式机器人控制系统设计、高性能运动控制、垛型自动生成等关键技术上实现了突破,形成具有自主知识产权的专利技术体系,研制出100kg和160kg码垛机器人,在正大,伊利,中粮,中化等企业实现了300台套的应用,有力提升了国内机器人产品的水平和国际竞争力,彰显中国高端制造装备水平。 针对重载码垛机器人高速、高精、平稳运行的需求,进行了本体创新设计:设计了一种平行四边形结构,保持机器人腕部的水平;提出并实现了在腕部采用可动态调整刚度的柔性连接装置,减小机器人因负载变化对腕部带来的冲击;从机器人控制和动态性能的角度,进行结构优化设计。本体的创新设计使机器人从本质上达到重载、高速、高精、稳定运行。 攻克了机器人高性能控制系统:攻克了基于嵌入式的机器人控制系统平台;提出了一种基于工业以太网的实时通信总线,实现控制系统与伺服的连接。该成果与其它平台相比,具有高性能、高可靠性、低成本的突出优势,有力的推动了控制系统的国产化。 针对重载码垛机器人在高速下容易引起振动的问题,工作中末端负载可能会发生变化,应用环境复杂,以及使用困难等问题,开展了高性能控制技术研究:提出并实现了平滑S型加减速控制技术,使规划的轨迹具有更好的平滑性,抑制了残余振动,提高了运行速度和平稳性;提出了负载自适应控制方法,提高系统运行的平稳性;提出了一种智能避障轨迹规划算法,达到简单有效避开障碍物的目的,提高码垛效率;提出用户自定义垛型生成和自动垛型生成系统,实现垛型自动生成,提高效率。 项目已获授权国家发明专利10项,实用新型专利4项,软件著作权6项,制定国家标准3项,行业标准1项。技术成果鉴定为总体达到国际先进水平,其中平滑S型加减速控制技术处于国际领先水平。
[成果] 1800120007 辽宁
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:飞行机器人在低空复杂环境中有更好的安全性,小巧便捷,便于维护,特别适用于作为城市环境的空中飞行平台。旋翼式/涵道式飞行机器人具备起降场地要求低、操控机动灵活的特点,适合在城市环境或者野外起降场地简陋的环境下,快速机动执行任务。开展面向公共安全的旋翼式/涵道式飞行机器人通用平台技术研究,对于提高中国公共安全领域飞行机器人的技术水平具有重要的意义,通过在公安消防、地震救援、反恐等领域推广应用,将产生明显的经济效益和社会效益。研究目标主要包括:研制小型旋翼式及涵道风扇式空中飞行侦查机器人通用技术平台,面向消防救援/大型灾害现场,具有空中灾情侦察和远距离动态监控、特定目标的搜索定位、通信中继等功能,实现自主抓取并搬运直径小于20厘米,重量大于5千克的球形物体,空中悬停,并放入直径为球形物体1.5倍的圆筐内,并支持消防、地震、救援等应用示范。1.旋翼式飞行机器人:(1)研发了强环境适应性的自主飞行控制系统:在飞行控制系统中实现了任务载荷突变及复杂气流变化条件下在线建模、故障诊断及自适应控制等技术;采用全球定位系统与惯性传感器、机器视觉融合的导航方式,控制精度和系统稳定性达到或超越国外同类无人直升机水平。(2)研究了一种飞行机器人对动/静态目标的锁定与跟踪技术,解决了飞行机器人在超视距飞行过程中视觉系统无法准确对准并跟踪目标的难题,实现了航迹自主实时规划,从而实现动态目标的锁定和跟踪。(3)在国内率先完成试用于飞行机器人的抓持载荷系统研制,研制了适合旋翼飞行机器人进行抓取投放的系列化抓持载荷机构,集成拉力传感器,实时检测抓取物体拉力情况,对异常情况快速报警,飞控系统调整机器人飞行姿态做出反应。2.涵道式飞行机器人:(1)实现了复合多旋翼的混合式涵道飞行器结构,该结构采用一个发动机驱动涵道推力装置提供升力,同时采用6个电驱动的旋翼提供平衡力矩,既具备了涵道飞行器推力大续航力强,又具备了多旋翼飞行稳定、可挂载悬停的优点。(2)分析了MEMS传感器的误差模型,实现了捷联-双矢量航姿解算算法和INS/GPS组合导航算法,实现了飞行机器人GPS/INS组合导航系统软硬件模块。(3)研究了飞行机器人系统建模、辨识、速度姿态稳定控制及航迹稳定跟随控制的理论方法,掌握了通过飞行试验采集数据进行飞行器控制模型辨识的方法。(4)采用激光雷达实现了避障飞行,研究了结构化目标识别算法并移植到安装有安卓操作系统的机载嵌入式视觉系统,视觉系统可精准的识别出目标,并生成了有效的制导信息。(5)研究了特征点匹配和系统状态估计结合的目标跟踪方法,设计了基于异步缓冲机制的多线程程序框架,使得跟踪程序极大的提高了效率,将算法与两轴云台结合,实现了目标跟踪。
[成果] 1700450697 广西
TM2 应用技术 电子和电工机械专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:项目是2012年广西科技厅下达的科学研究与开发计划,合同编号为桂科转1298009-21。项目针对现有电地暖系统的发热体存在的成本高、升温慢、局部过热等难题,加速自有专利技术的成果转化,通过新型高性能耐温、耐环境性、绝缘和防护层塑料材质的应用,研制出低成本、易加工的新型自控温复合物发热体材料,解决超薄扁平发热电缆生产过程的原料偏芯、分层、局部过热的关键技术,实现超薄扁平发热电缆的批量化的生产。电地暖状况基本是停留于照搬国外样本或资料模式。该公司在扁平发热电缆上拥有完全的自主知识产权,通过产学研的合作,突破扁平发热电缆的生产工艺,开发出性能更高,更先进的扁平型复合物发热电缆,将有助于打破国外在发热材料上的垄断地位,使中国的电地暖技术进入国际的前沿行列。该技术的突破,也将奠定广西在电地暖行业上的领先地位。项目已经完成两个方面的研究成果,一是基于半导体耐高温、防腐蚀、防火阻燃和防水的复合发热体材料;二是超薄扁平的发热电缆规模化生产的关键工艺。生产能力可达年产1500万元,销售利润232万元,销售税金及附加84万元。发热电缆是一种高效节能的产品,经济、安全、环保、方便,应用范围广。市场上普遍销售的发热电缆均为圆型发热电缆,而群星公司研制的扁型发热电缆,相比圆型发热电缆,扁平发热电缆的优势在同等的功率和同等的使用面积下更具有“发热面积大、结构薄、重量轻、节电费”的特点。真正符合国家“节能减排,低碳环保”的生产生活要求。电地暖系统的使用具有重大的经济效益,发热电缆通电后,导体工作温度控制在40度--70度,通过地面(10度---35度)作为散热面,以辐射的方式向地面以上传递,使其表面温度升高,达到提高及保持室温的目的。室内温度均匀,各处温度可按需调节,各个房间可自由、单独控制,节约能源;无噪音,无污染;智能运行,耗能低,热辐射供暖,效率高;不占用室内、室外任何空间。系统可靠性、安全性高,不易损坏,无需维护使用寿命50年以上,一次安装,终身使用,免维护,免维修,没有裸露的散热管网和暖气片,节省空间,相对增大面积3%--5%,室内仅见漂亮的温控器,清洁、卫生、不干燥,犹如阳光般的温暖。该成果可广泛应用于住宅、独立住宅、公寓大厦、办公楼等;公共建筑:学校、图书馆、医院、银行、会馆、餐厅等;体育娱乐设施:足球场、体育馆、网球馆、游泳馆;产业设施:工厂车间、厂房、浴池、设施保温等;其他:温室、植物园、交通设施、机场等。该成果产品已经获得国家发明专利2项、实用新型专利2项。广西群星电缆有限公司由此获得广西科学发明技术三等奖、贵港市科学发明技术一等奖。
[成果] 1700510079 河南
TK1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目主要解决大气环境露点温度的高精度测量问题。其研究成果可广泛应用于石化、热电、锂电池组装以及医疗实验等领域的露点温度的测量与预警。其中在石化与热电领域可有效提高加热炉与热交换器的使用效率和使用寿命,对节能减排具有重要意义;在锂电池生产线以及其它实验领域,该技术均可为其提供准确的露点数据。该项目将石英晶体微天平(QCM)技术与半导体制冷技术结合,通过主动温控在QCM表面产生凝露,使得QCM表面附加质量以及QCM自身的电学特性产生明显突变,利用频率和电学特性的变化来识别和测量露点。1、利用石英晶体振动理论,通过分别对石英晶片本身以及石英晶片与半导体制冷器以不同方式结合后的振动模型进行理论与实验分析后,创新提出以石英晶片与半导体制冷器相结合作为湿敏单元的设计理念。目前应用比较广泛的精密露点仪主要是基于冷镜式光电检测原理,通过光学信号识别冷镜表面的露点。该项目采用QCM替代了传统露点仪的冷凝面,通过半导体制冷器对石英晶片采取主动控温的方式获取结露现象,利用QCM的质量-频率敏感效应识别露点。围绕此技术,获得发明专利1项,发表高水平论文1篇。2、针对石英振子电极表面结露导致Colpitts谐振电路的输出特征发生突变的现象,设计了一种基于敏感电路的露点识别方法。通过深入分析Colpitts谐振电路的非线性特性,研究Colpitts谐振电路的输出特性与石英振子电参数之间的耦合机理并获得电路系统发生突变的平衡点。获得发明专利2项,发表高水平论文4篇。3、针对在湿度测量中石英晶体微天平频率的测量易受环境温度影响的问题,设计双通道的露点传感结构,有效剔除温度对石英晶体的频率影响,实现露点的高精度测量。利用两个石英晶体微天平的频率差有效地剔除了温度对石英晶体微天平频率的影响,可极大提高测量的准确度和测量效率。围绕此点技术发表高水平论文2篇。4、为了实现最终的露点温度连续跟踪,设计一种Colpitts谐振电路输出特征与石英振子表面温度变化的双闭环控制系统。通过研究Colpitts谐振电路输出信号特征的变化规律,寻求可以准确捕获到电路输出信号突变的测量手段,将Colpitts谐振电路输出的特征信号作为温度控制即露点跟踪的反馈量。围绕此点技术发表高水平论文1篇。本项技术是在室内软硬件实验平台研究的基础上成功的完成了原理样机的调试,并在企业应用,具备了在高温腐蚀性气体环境进行连续跟踪测量与预警露点温度的技术基础。该露点传感技术可以使得热交换器中的换热温度升高了将近10℃,节约能耗将近10%,可大大提高热转换效率。该设计先后在南京金炼科技有限公司、洛阳乐邦石化设备有限公司、洛阳萨瑞光伏科技有限公司进行了应用,经用户使用表明,可为企业节约大量生产成本并带来了显著的经济效益,近三年来创造经济效益5600多万。
[成果] 1700470151 北京
TN3 应用技术 电子和电工机械专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:高质量超导薄膜制备的微波滤波器与普通金属滤波器相比,具有带内插损小、带边陡峭度高、带外抑制度高等优势。国内超导滤波器多采用进口薄膜,而国产大面积超导薄膜还存在一致性和均匀性不足等问题,其性价比也不具备优势。因此,寻找低成本高质量的大面积超导薄膜制备技术对高温超导膜的大规模应用开发和打破垄断具有重要的意义。 在科技部863项目、国家自然基金、航空基金、航天科技创新基金、科技部中小企业创新基金等支持下,在超导膜低成本大面积制备方面取得突破性进展,包括: 针对前驱液配方和工艺问题,提出了利用红外光谱对前驱液提纯过程进行控制,保证了前驱液的质量;针对超导膜热解处理时间长达十几个小时的问题,提出了向前驱母液中加入二乙醇胺等高沸点溶剂,有效的将前驱膜的热解时间降低为几十秒;针对超导膜易于潮解的问题,提出将Gd与Dy元素掺杂部分替代Y阳离子,有效解决了超导膜潮解的问题,提高了超导膜的性能。 针对化学溶液法制备的超导膜内部存在孔洞及缺陷这一普遍性世界难题,发明了离子束表面改性方法,有效消除超导膜的内部缺陷,提高了超导膜性能。为使制备的超导膜适用于多种技术衬底,提出采用离子束辅助沉积方法制备高质量的缓冲层,再采用化学溶液方法制备超导薄膜,保护层和电极则采用磁控溅射方法制备。有效兼顾了性价比,全套工艺路线属自主创新。 发明了气氛可控的新型批处理CVD设备。相关技术和产品美国严格禁运,因此独立设计制作了一套气氛可控热处理CVD系统,尤其对烧制薄膜的基片夹具进行设计,突破了大面积超导膜批量化制备的难题,单炉年产2英寸膜五千片以上。 针对超导膜测试的难题,发明了基于制冷机的系列自主超导膜性能检测设备,解决了传统测量设备严重依赖液氦进行40K-300K温区测量的问题,极大地节约了成本。 授权国家发明专利39项,发表论文60篇,著作1部。 制备的大面积高温超导膜成功应用于超导滤波器的制备,插入损耗最好达到了0.2dB,达到国际先进水平。在国际上首次实现低成本超导膜在超导滤波器制备上的应用。支撑了超导滤波器系统在第三代或第四代移动通信及无线系统的应用。联合北京鼎臣超导科技有限公司通过对批量化制备技术的集中攻关,切实降低了批量制备成本。超导膜产品应用到中科院物理所、清华大学、北京卫星环境工程研究院、南方电网高压所等多家单位,取得了重大的社会与经济效益。
[成果] 1700470221 北京
V42 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:飞船和卫星等航天器在高真空、大温变以及强辐照等极端恶劣空间环境下工作,研制过程中必须通过一系列空间模拟环境下的性能测试以验证其设计合理性和运行可靠性。天线和太阳翼展开机构、舱门机构等是重要的航天器功能执行机构,对其进行综合性能测试是验证航天器工作可靠性的关键环节。以往由于空间机构地面测试验证不充分而导致航天器失效的情况时有发生,据统计,因空间展开机构失效而造成的航天任务失败占总事故率的20%以上,造成了巨大的经济损失和严重的社会影响。北京航空航天大学和北京卫星环境工程研究所面向国家航天重大型号工程任务,合作开展空间机构真空高低温环境试验关键技术研究,突破了多项关键技术瓶颈,主要成果如下: 1、复杂约束环境下测试机构设计技术。 针对空间机构作业中几何、运动和力约束复杂多变和热真空环境极端苛刻的特点,提出了一种可实现构态序列变换的空间多功能测试机构设计理论及优化方法,设计发明了舱门开关操作变胞机构和月面深层采样钻具驱动机构。 2、空间环境下执行机构密封和运动性能在线综合测试技术。 将空间机构密封性能和运动性能测试相结合,提出了其动密封、双向密封与运动性能在线复合测试方法,创建了空间机构在轨快检仪的地面校准技术,实现了空间机构运动过程中的密封漏率动态精确测试及漏点精准定位。 3、真空高低温环境下空间机构的温度监测与动态补偿技术。 针对空间环境中机构温度均匀性难以控制的难题,建立了基于遗传算法结合复合形算法、双目标变尺度网格优化策略的温控模型,给出了温度监测和动态补偿方法,实现了温度的均匀可控,给出了空间机构热控的优化设计原则。 4、面向空间极端环境的机构性能集成测试装备研制技术。 面向被测机构空间极端环境下的综合性能测试要求,将空间测试机构与真空高低温环境制备设备以及各种测试仪器进行综合集成和优化,提出了面向空间极端环境的机构性能集成测试装备研制方法。 该项目成果已进入成熟应用阶段。依托以上成果,成功研制了舱门机构开关性能综合试验装备和月面环境模拟及月壤钻取采样试验装备,申请国家发明专利22项(已授权13项)。该技术已成功应用于“神舟”载人飞船、“天舟”货运飞船、“天宫”空间实验室、“天和”空间站等载人航天工程,和“嫦娥五号”探月工程等多个航天型号空间机构的模拟空间环境多参变量综合性能测试,为中国航天任务的顺利实施提供了重要的技术支撑,产生了较大的经济效益和重大的社会效益。
[成果] 1700470222 北京
C913 应用技术 咨询与调查 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 中国消费品安全问题依然突出,严重危害消费者人身健康和财产安全,导致国内消费信心不足,制约国内消费增长,甚至造成消费外流。由于缺乏对消费品安全事故机理的深刻认知,缺乏基于预防机制的风险监测技术应用,缺少监测标准的协调一致,导致在监管资源有限的客观情况下,难以对种类多、数量大的消费品实现有效监管。该项目从消费品安全危害因素角度入手,着眼于消费品安全风险监测的理论、技术和标准研究,实现消费品安全风险的早发现、早研判和早预警,保障消费安全、提振消费信心。 主要技术创新: (1)建立了消费品安全事故的致害机理的理论模型,提出了消费品安全风险表征方法及指标归类模式,提出了基于典型伤害情景集的消费品安全风险识别和评估模型,为消费品安全风险监测和预警提供了理论基础。 (2)研制了消费品安全信息描述规范、信息采集、分析和研判等系列关键技术标准,形成了完备的消费品安全风险监测标准体系,解决了风险监测的数据规范、数据分析和研判准则一致性的技术难题,为在全国范围内构建共享共用的消费品安全风险监测和分析系统提供了统一的技术规范。 (3)建立了基于语义分析的多源异构消费品安全风险大数据集成方法,突破了消费品安全信息非结构化数据集成的技术难题;提出针对消费品风险特征的贝叶斯网络、关联规则挖掘等大数据挖掘算法,研发了危害识别、风险研判、趋势预测等工具及消费品安全风险监测信息平台。 成果产生的价值: 主要成果包括:授权发明专利3项,实用新型在专利1项,软件著作权7项,国家标准10项,发表SCI/SSCI/EI论文21篇,专著3部,信息平台1个。 成果全面支撑了北京市消费品安全风险监测平台的建设和运行,运用于覆盖全国31个省级、15个副省级城市的国家-省-市三级监测平台的建设,形成全国监测网络,实现了1.5万余种消费品风险监测和预警。近3年来,采集消费品安全信息1.2亿条,数据规模超过20T,向监管部门上报风险专报553条,向社会发布风险警示22次;识别发现102种消费品的系统性安全问题,开展了专项监测,并对其中25种消费品,向1168家企业发放了产品质量安全风险告知书,督促企业召回、下架或整改问题产品,有效的减少了消费者暴露于不安全消费品的可能性,减少了可能发生的消费品安全事故,解决了消费品安全的“冰山效应”问题。 项目成果支撑了中国消费品安全风险监测制度的建立,为保障消费安全、提振消费信心,促进供给侧改革做出了贡献。
[成果] 1800120578 上海
TN96 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:在为期3年的研究中,课题组开展了北斗空间信号精度提升关键技术研究,突破了空间信号精度提升的模型、算法和策略,研制了数据处理系统和测试终端,并开展了大量仿真和实际数据试验验证。课题研制的数据处理系统已经实现了与北斗在线数据处理系统的并行运行。测试结果表明,新系统在线系统性能具有显著的提升,系统空间信号精度提高了40%以上。基于新系统提供的结果,北斗系统能够将重点服务区域内10米的定位服务指标提升至1~2米的水平。1.完成了空间信号精度提升算法体系的建立突破了光压建模、广播星历参数精化、电离层模型精化、广域差分性能提升等一系列关键技术,形成了北斗卫星导航空间信号精度提升的算法体系。2.完成了空间信号精度提升数据处理系统的研制基于以上算法体系,完成了空间信号精度提升数据处理系统的研制。作为北斗系统服务的核心系统,该数据处理系统在现有系统基础上进行了适应改造与扩建,实现了功能性能指标的大幅扩展和提升。3.完成了空间信号精度提升系统测试系统的建设依托现有北斗卫星导航系统,对部分现有系统进行适应性修改,建立了北斗空间信号精度提升测试系统。系统由空间信号精度提升数据处理系统、用户终端、现有地面数据采集链路、电文发送链路和在轨卫星组成。其中,数据采集链路利用系统现有链路进行改造完成,用户终端在现有用户装备基础上进行软件升级完成。
[成果] 1700470216 北京
TP2 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 高性能机器人是全球高技术竞争焦点之一,对经济社会发展具有战略意义。国际主流机器人操作系统ROS存在四方面关键短板:实时运动控制存在10ms瓶颈、软件移植重用困难、安全性可靠性验证不完备、开发标准不统一。为此,该成果研究目的主要有三个:(1)建立多核异构操作系统框架和分布式软件架构,突破ROS下机器人运动控制的实时性瓶颈,并使系统便于移植重用;(2)提出ROS系统形式化建模与验证的理论和方法,建立机器人数学理论的形式化模型,研究完备的安全验证方法,确保系统安全可靠;(3)申请制定机器人实时操作系统国家标准,参与制定国际标准,为ROS开发提供统一的技术规范。 创新点: 在国际上首次突破了ROS下机器人运动控制的实时性瓶颈,解决了软件移植重用困难、安全性可靠性验证不完备、开发标准不统一等技术问题。创新点有三个:(1)构建了含设备抽象层的多核异构操作系统框架和分布式软件架构,首次将ROS下机器人实时运动控制周期从10ms降低到了1ms以内,满足了大多数机器人的实时运动控制需求,实现了系统在不同硬件平台上的移植和重用;(2)建立了机器人数学理论形式化高阶逻辑定理库,提出了ROS系统形式化验证理论和方法,搭建了机器人综合验证平台,开展了形式化验证和示范应用,克服了测试与仿真验证的不完备性,相关成果获得国际同行认可并被国际权威机构发布;(3)提出了机器人实时操作系统标准体系,制定了首个国家标准和国际标准草案,为ROS开发提供了统一的技术规范。 成果价值: 成果在新松和赛佰特公司的机器人中应用了3年,总收入18183万元、缴税1759万元,利润3154万元。 机器人被国内外300余家单位应用(京津冀46家)。工业机器人从供给侧推进了京津冀落后产能淘汰和产业转型,为破解首都环境污染、资源浪费、劳动密集、传统产能过剩的经济发展难题提供了强大技术支撑;服务机器人提高了养老助残行业服务质量和水平,改善和保障了民生。 探索并实践了产学研用协同创新的校企合作模式,吸引了5名海外学者回国创业和发展,其中2人入选北京市海聚工程,1人入选北京市领军人才。团队获科技部国际科技合作基地1个、北京市重点实验室2个、北京市工程技术研究中心1个,并入选了北京市2011协同创新中心和首批高精尖中心。获国家发明专利10项,获颁国家标准1部,提交国际标准草案1部,发表论文76篇,其中SCI 31篇、顶级国际会议16篇,有力地推动了机器人核心基础软件进步,显著提高了国产机器人的国际竞争力。
[成果] 1700470265 北京
U29 应用技术 铁路旅客运输 公布年份:2017
成果简介:中国城市交通拥堵和环境污染问题日益严重,优先发展公共交通成为中国构建资源节约型、环境友好型社会的战略选择。为解决北京市超大规模公共交通网络的运营组织与信息服务问题,该项目创新性地提出轨道交通动态客流精细化清分与精准预测等成套技术、地面公交时空运行状态精准化计算方法和智能化调度等关键技术,并首次在北京发布实时公交信息服务和轨道交通实时运营信息,有效地解决了复杂交通网络条件下运力运量自适应匹配难题,满足了公众日益增长的多样化出行需求,为加快形成安全、便捷、高效、绿色、经济的综合交通体系提供了理论基础和关键技术支持。主要创新点如下: 1)创建了城市公共交通网络动态运营信息的实时精准提取技术体系,研究了城市轨道交通基于时变空间和列车运行计划的动态客流清分模型、多场景预测应用技术,客流预测准确度达到91%,提出了一套多维高精度地面公交运行特征计算方法,到站预测准确率超过90%,为实现精细化运营组织和精准化信息服务提供了关键技术支撑。 2)提出了国际领先的基于客流预测信息的城市轨道交通列车自适应控制方法,研究了城市轨道交通线网运输能力瓶颈动态识别技术和运力资源优化配置技术,将北京轨道交通路网运力运量匹配率提升到90%以上,创建了多源大数据驱动的地面公交组合调度与线网优化方法,实际结果表明示范线路日均客流量提高了20%,部分解决了公共交通动态调度与自适应控制的关键技术难题。 3)提出了涵盖城市轨道交通车站、线路、路网的多层级拥挤度指数和分级标准,创建了地面公交实时信息服务的动态编码及质量检测体系,研发了公共交通实时信息服务的自适应发布技术,首次在北京向公众发布了公共交通精准化动态信息服务。 该项目发表论文60余篇(SCI检索50余篇,代表性论文发表在Omega等TOP期刊,ESI高被引论文2篇),出版专著3部,获国家授权发明专利7项,行业及地方标准2项。相关成果得到Witold Pedrycz院士、Zhou Xuesong教授等同行专家的好评,在TRB、JRC等交通行业顶级会议发表了主题演讲。近三年先后5人获得领军人才、百千万人才、科技新星称号,组建了国家级实验室、北京市重点实验室,获得十余项国家级、省部级项目支持。 该项目成果应用在北京地铁、北京公交、成都地铁、西安地铁、上海巴士等实时客流监测、新线开通等安全管理与运营组织工作;首次在北京发布实时公交信息服务,累计下载量近400万,年查询量上亿人次;首次在北京发布城市轨道交通实时运营信息。
[成果] 1700470058 北京
TP1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:人工智能已上升为国家战略,语言智能是人工智能的重要组成部分。项目在全球率先提出“语言智能”概念,取得语言智能评测关键技术重大突破。面向中国每年1亿多学生学外语、全世界每年数以亿计的外国人学汉语,研发了具有国际领先水平的语言智能评测产品并大规模应用,极大促进了首都科技、文化、国际交流的发展,助推国家教育均衡发展和国际文化传播战略的实现。 该项目主要创新点有: 1.首次提出全信息语言评测模型,解决了语言评测的精确性问题。提出文本语义离散度表示和多知识融合方法,构建词汇、句法、语义、篇章等多维度的全信息语言评测模型,实现不同粒度的点评、建议和综合评分,突破了机器评测与人工评测拟合度不高的瓶颈。 2.有效构建大规模评测本体知识库,解决了评测中的语义和推理关键难题。提出本体半自动构建和本体映射方法,构建确定和不确定知识的本体表示模型,突破人工构建本体知识库耗时耗力的瓶颈,构建评测本体知识库,解决了评测中的语义搭配、语义消歧和逻辑推理等难题。 3.有效构建大规模评测语料库和规则,解决了评测中的语法搭配问题。提出异源语料融合方法,构建大规模训练和评测语料库,总结不同词类的句法框架和组合规则,在语料库中统计有效搭配组合,基于规则和大数据统计解决了评测中的语法组合及语序规则等问题。 4.提出篇章主题聚合度模型,突破了篇章与主题一致性的评测难题。提出句法成分和篇章主题的语义关系计算方法,模拟人类大脑神经元非线性结构,构建篇章主题聚合度计算模型,实现了篇章主题语义网络与句法成分语义网络相关性智能判定。 5.集成上述关键技术,自主研发了语言智能评测系统。运用云计算技术搭建应用平台“批改网”和“书香中国”,采用众包模式的大数据技术实现数据的实时在线采集与增长,实现英语作文在线实时评测和中小学生个性化阅读评测与推荐。 项目已在国内外重要学术期刊和会议上发表论文132篇,申请发明专利12项,授权2项,获得软件著作权21项,形成国家标准6项。批改网已成为世界最大英语作文批改系统,批改作文逾2.95亿篇,服务1500多万学生,6000多所学校,覆盖北京90%高校并在所有区县中学应用。书香中国服务5万多所中小学,近2000所高校,北京市中小学基本覆盖。近三年产品直接经济效益2.1亿元。作文批改主要是公益服务,若以20元/篇普通标准计算,其惠民经济效益逾58亿元,对首都乃至全国经济社会发展做出了重大贡献。
[成果] 1700470065 北京
TP3 应用技术 电信 公布年份:2017
成果简介:项目以海量异构互联网事件为对象,目的是研究事件的内在规律,为预测和管控事件服务。项目利用文本挖掘、社会网络分析、跨媒体挖掘等相关理论,深入分析和挖掘互联网事件中的复杂数据,在事件传播、用户关系网络分析、水军识别、协议还原等问题上提出了系列专利,解决了互联网事件难以快速全面采集、难以度量和预测等问题,揭示了事件和用户的关系,为理解和预测事件的传播、发展与溯源奠定了基础。主要技术创新点: (1)深入分析互联网热点事件传播特征,构建事件传播的动力模型。 针对事件的传播机制展开研究,深入分析事件属性、用户行为及事件中的交互等特性对事件传播的影响,构造了事件传播和预测模型,实现早期发现和预测事件。 (2)针对事件中的用户网络进行深入研究,提出复杂用户关系网络排序学习关键节点发现模型和局部-全局社团检测算法。 提出快速有效的局部社团检测算法;构建面向结构洞的关键节点发现的排序学习模型等。网络结构研究有助于发现事件传播的主要动力,便于事件溯源。 (3)基于用户内容、行为和结构特征,提出水军识别模型。 分析水军关键特征,提出融合文本和图像分析的内容、行为和结构等重要特征,基于图模型理论对水军构建图谱识别模型,成果可以有效识别网络事件中的水军,为事件真伪鉴别提供帮助。 (4)面向数据采集的兼顾安全防护的应用协议解析还原及用户属性关联认证方法。 针对互联网事件采集源头多、数据广以及流失快等特征,提出底层协议的解析还原及用户属性关联认证方法,构建大规模事件数据的快速采集方法,为分析事件提供数据支撑。 (5)提出大规模数据存储组织优化计算方法及国家重大行业工程应用。 针对内外网隔离场景下的服务器集群数据存储组织优化难题,提出了支持异地联动、负载均衡、高效缓存的PB级海量数据存储组织优化计算方法,在公安、网信等网络安全监管部门的业务系统上进行了大规模工程应用。 项目成果在理论上和应用上都有极高价值。理论上为信息传播、网络分析、网络安全等研究问题引入了创新模型,拓展统计学习、行为动力学、数据挖掘等相关领域的研究范围。项目授权发明专利10余项,相关成果获得多项纵横向项目,直接经济效益超过20000万元。在计算机学报、软件学报、IEEE Sensors Journal等权威期刊上发表了20余篇论文,项目研究成果已经应用于多个部门和企业,项目成果能为政府、企事业单位提供网络舆情分析与检测、精准营销、深度互联网数据采集、数据分析和挖掘等相关服务。
[成果] 1700520155 北京
TH13 应用技术 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 公布年份:2017
成果简介:气动系统是工业三大动力系统(电/气/液)之一,广泛应用于各种制造行业的自动化及工艺控制装备中。其元器件是中国“强基工程”的基础零部件,应用量大面广,更是支撑高端装备的关键零部件,如高铁减振伺服阀、载人飞行器供氧减压阀、微电子高真空组件等,一旦元器件性能失效,将直接导致整个装备发生故障。气动元器件的质量保障体系构建是发展中国先进制造技术的命脉,其中产品性能检测、质量检验技术是关键。由于中国相关检测技术及标准体系落后,气动产品质量控制差,高性能元件全部依赖进口,造成了中国制造业大而不强。为此,必须在气动元件“研发-制造-使用”环节的检测技术、标准体系上予以创新,以满足现代制造业的发展。项目在国家质检公益性专项、科技支撑项目等支持下,形成了完整的气动元件关键共性检测技术及标准体系,主要创新点如下:1、针对气动控制元件高频流量特性难以检测的问题,攻克了基准高频气流产生的难题,实现了80Hz正弦气流的产生;发明了流量无间断高频动态检测技术,使得可检频率提高15倍,满足了航空、高铁等行业高性能元件检测的需求。研究成果被采纳制定为ISO国际标准。2、针对国际上气动示件能效评价方法缺失问题,首次提出了基于气动功率的能效评价新理论与方法,揭示了气动元件能量损失机理,构建了气动系统整体能效提升技术体系。该评价方法被采纳制定为中国国家标准、日本行业标准,并被提案ISO标准新项目。3、针对气动元件出厂气密性检测效率低的问题,探明了气体扰动引发温度微变机理,发明了气动元件微量泄漏快速检测技术,检测时间缩短2/3,满足了医药等行业高气密性元件出厂检验的快速精准要求;针对高噪音下泄漏源定位难题,发明频谱加窗反射泄漏源信号辨识技术,实现了泄漏点的精准三维定位,误差1cm。研究成果已被采纳制定为中国行业标准。基于上述创新,系统研究建立了气动元件基础通用、产品、方法标准构成的完整标准体系,制修订国标23项、行标11项,使中国气动标准超过ISO标准数量。项目所研制的3大类47种检测设备已应用于200家制造企业气动元件的检测检验。依托项目成果,组建了“国家气动产品质量监督检验中心”,并通过国家CMA、CAL资质评审,检测检验范围涵盖气动元件390个项目。应用企业研制出数百种高端产品,近三年创造直接经济效益3.2亿元,成功应用于高铁、C919等高端装备,打破国际垄断并开始出口,有力推进了“强基工程”。项目获发明专利45项、实用新型73项,出版专著1本,发表SCI论文46篇、EI论文52篇,被包括5名IEEE/ASME Fellow在内学者引用307次。经专家鉴定:“在理论和技术上有多项创新,解决了中国气动元件检验检测中的关键技术难题,该成果达到了国际领先水平,提高了中国气动元件的检验检测水平和制造质量”。获2013、2016年中国机械工业科学技术奖一等奖。
[成果] 1800120185 北京
V21 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:气动声学是研究大型客机气动噪声控制的基础,该项目以多尺度旋涡发声机理,主/被动结合的气动噪声控制原理以及复杂流动情况下的气动噪声产生机理等三个共性科学问题为出发点,研究大型飞机的发动机气动噪声,机体噪声与控制等问题。基于离散涡方法的流动诱发空腔声振的涡声模型。流动诱发空腔声振是各种飞行器、地面交通工具如汽车、高铁等的重要噪声源之一。尾迹湍流/静子叶片干涉产生的宽频噪声三维预测模型。喷流噪声及其相关机理问题研究。
[成果] 1800120164 湖南
V25 应用技术 电子和电工机械专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:航空高性能铝合金材料的基础研究以现代大型飞机机体用高强高韧高淬透、超强高韧耐蚀、高耐损伤三类关键铝合金材料为对象,研究解决制约综合性能的关键科学问题,发展高综合性能铝合金成分与组织设计模式,研制新型铝合金原型,其综合性能比现有工业化铝合金提升10%以上;突破机翼、框梁和蒙皮用大规格铝合金材料制备关键技术,使其性能及其均匀性满足大飞机要求,波动性不大于5%,为中国航空铝合金材料的国产化与持续发展提供应用基础理论与技术支撑。
[成果] 1800120503 浙江
[S96, X70] 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:项目是以燃煤电厂烟气二氧化碳和煤化工厂烟气二氧化碳的减排为目标,以已实现规模化养殖的螺旋藻、小球藻、微拟球藻等固碳藻种为基础,诱变驯化选育烟气耐受性强和固碳效率高的优良藻种,以高光效低成本微藻光反应器研发为突破,以燃煤电厂和煤化工厂的两种主要烟气二氧化碳源的微藻固碳工艺为主线,开发微藻减排烟气二氧化碳成套技术。研究微藻废水养殖技术,降低微藻固碳养殖系统成本。建立燃煤电厂烟气二氧化碳直接净化利用微藻固碳和煤化工厂烟气二氧化碳捕集提纯后微藻固碳的两种模式,实现工艺稳定、过程可控、连续稳定养殖微藻,为微藻烟气固碳产业提供不同的技术,开展微藻固碳的工程
[成果] 1800120408 北京
TE5 应用技术 [船舶及浮动装置制造, 天然原油和天然气开采] 公布年份:2017
成果简介:随着海洋油气资源开发向着超深水、极地开发进军,结构形式模块化、控制系统智能化、制造一体化、测试集成化、安装便捷化等成为水下生产系统的发展方向,针对我国深水油气开发、保障能源需求的重大战略,以新一代水下生产系统为研究对象,围绕“如何提高水下装置的安全可靠性以及通过更加创新的方案降低油田开发成本”两个核心问题,提出将传统海底平面分散布置的水下系统装备集成到垂直的深水功能舱并基于大数据与云计算实现水下生产系统全面智能化的项目总体目标,从而避免水下生产装备的单体安装和海底桩基结构,大幅减少水下连接设备的使用,形成以固定式深海功能舱为设备集成中心、智能监控核心、保障维护基地,以水下生产设施为油气生产基础装备的,集采、输、控制、维护为一体的“智能型水下工厂”新一代水下生产系统的总体概念方案,并试图彻底解决困扰极深水油气田开发油气集输的流动安全保障问题,为深水、超深水和极地等环境下油气开发储备一批前沿技术,为我国深水重大油气开发工程的建设和运营提供科学支撑,并促进相关学科基础理论的发展。主要研究内容:打破水下生产系统海底平面分散布局的全湿式传统解决方案,创建基于深水功能舱的全干式和半干半湿式紧凑型垂直水下布局理念,引入油气水完全分离的全干式分离、增压、回注等模块化的集成采油系统,形成以距离海底一定高度的漂浮式水下丛式管汇集输系统为显著特征的新一代布局方案。重点突破舱内散热与防振技术、高效紧凑油气水三相分离技术、漂浮丛式管汇的理想位置理论、水下井口及基础稳定性和多体水动力学性能研究等重大关键技术,形成具有自主知识产权的整体布局和深水功能舱内部布局设计能力,创建“更高可靠性与更低成本”的集钻井、修井、生产、处理、集输及科研活动于一体的“智能型水下工厂”的革命性解决方案。该课题紧密围绕“如何提高水下装置的安全可靠性以及通过更加创新的方案降低油田开发成本”两个核心问题,着重解决新一代水下生产系统设计、制造、安装、运行、拆除中所面临的科学技术挑战,凝练出6个关键科学问题:①全生命周期大数据管理的可靠性计算理论;②新一代水下井口及基础稳定性及巨型深水功能舱基础承载机理;③深水巨型空间站压溃屈曲及低温环境下大型壳体结构的抗屈曲机理;④复合夹层结构抗剪切与疲劳损伤的粘结技术及强度理论;⑤复合夹层管阀结构流、固、热、腐蚀等多场耦合的基础理论;⑥深水功能舱-柔性管-漂浮管汇水动力性能研究与井口稳定性理论。以及6个关键技术:①基于大数据和云计算的全追溯智能制造,智能检测及预警、智能材料与智能传感器,纳米材料智能自修复技术;②极深水空间站进出舱技术、巨型空间站定位安装技术;③深水空间站事故应急智能处理及多体空间站快速连接与解脱技术;④水下供配电及全自动控制、高效紧凑油气水完全分离技术;⑤海底能量转化的自俘能技术;⑥油气水砂混输完全流动纳米薄膜制备技术。预期目标及其效益:通过对以上内容的研究,预期指标及科学价值、社会、经济效益描述如下:完成100篇以上SCI论文,突破极深水耐压舱抗屈曲、超疏油疏水完全流动保障、全智能监测与预警等若干重大基础科学理论和核心关键技术,实现“原创概念、原创思想”的“基于深水功能舱的全智能新一代水下生产系统”,改变了深海油气田开发整体方案,可望将极深水油气田的开发成本降低至少20%。全新的概念和创新的理论将使我国引领全球相关领域未来发展。
[成果] 1800120370 北京
C913 应用技术 咨询与调查 公布年份:2017
成果简介:该技术从支撑政府监管、规范产业发展、强化企业内控3 个维度,研制个性定制、组合组装、智能家电、特殊人群有关的家具、家电、纺织服装等消费品安全技术标准,以及企业内控、政府监管的消费品安全监管标准,以期从标准化的角度为提升消费品质量安全水平提供技术规范,引导企业规范消费品生产,推动消费品产业稳定有序发展,支撑政府监管消费品质量安全。在技术路线方面,项目从政府监管的共性技术、产业发展的通用技术、企业内部控制的技术三个方面来开展研究。项目拟通过研究特殊人群、个性定制和组合组装等领域的消费品通用安全要求及检测方法,研究家电智能化功能界定及安全性要求、家具成品质量安全检测方法、纺织服装人体数据采集与验证技术,突破相关技术瓶颈,引领产业发展;通过对消费品风险信息监测、融合与集成技术与方法的研究,构建消费品质量安全危险源辨识、风险评估与预警、在线信誉评价等模型,准确科学地评估和提出提升消费品质量安全水平的方法;通过开展消费品协同设计、质量改进和控制及溯源技术研究,为企业内部质量安全管控提供技术支撑。
[成果] 1700350126 北京
TU99 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:北京作为首都,城市安全保障以及城市旅游业的建设与管理不仅影响北京市的社会稳定和经济发展,也对京津冀及全国的发展起到支持和保障作用。为了北京市城市安全运行与城市旅游业的发展,北京航空航天大学大学以北京市为研究对象,对城市自然灾害应急管理和旅游管理进行了研究,旨在运用物联网等信息技术提升城市安全保障和智能化管理水平,为城市的防灾减灾、社会发展和经济发展提供决策支持作用。在城市安全保障方面,课题组对水灾应急本体库进行了研究,建立了“北京市水灾应急管理智能数据库系统”并获得软件著作权,该系统通过分析近些年发生的各类应急管理案例,针对自然灾害研究应急知识库系统实现的关键技术,在决策分析过程理论的指导下,重点研究了知识库本体的构建、知识的表示、知识的获取、相似度的计算以及系统的更新,为北京市水灾救助提供了决策支持;对自然灾害应急预案、应急物流和决策支持技术进行了研究,在此基础上建立了“北京市应急救助指挥决策系统”、“北京市应急救助和保障基础信息管理平台”并取得软件著作权,撰写了《应急救援决策咨询报告》,通过技术创新推动民政应急救助和保障工作在管理模式上的创新,完成了灾害救助预案评估、应急救助数据库系统、救灾物质储备和调度、救援保障工作协调和统一指挥等工作;在智能化城市管理方面,项目组总结了包括西方国家及中国的物联网应用探索和实践,利用SWOT分析等方法,总结了物联网技术在北京旅游发展中应用的问题和不足,并针对新组建的北京旅游发展委员会的主要职能部门,提出了25条物联网技术在北京旅游发展中的应用建议。研究成果均已投入实际应用并取得了一定的社会效益:“北京市水灾应急管理智能数据库系统”在北京市怀柔区、房山区突发事件应急委员办公室进行了安装部署,对水灾智能救援提供了决策支持;“北京市应急救助指挥决策系统”、“应急救援决策咨询报告”在北京市民政局进行了应用,对于提升北京市应急救助保障能力、工作效率和管理水平发挥了作用;总结了物联网技术在北京旅游发展中应用的问题和不足,对北京市旅游发展委员会提出了25条应用建议,为实现北京市旅游的智能化管理、提高旅游业经济和社会效益做出了贡献,课题成果均具有良好的推广和应用价值。
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