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[成果] 1700680181 福建
TQ0 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:反应精馏技术是实现化工过程绿色化的重要技术之一,它将反应与精馏过程耦合在一个设备中,使反应和分离相互强化。在反应精馏过程中,由于反应过程生成的产物被及时分离出反应区,使反应朝有利于反应产物的方向进行,因而可提高转化率,是化工过程强化的关键技术之一。但是,反应精馏技术依然存在若干关键科学技术难题亟待解决:尚未建立汽-液-液多相反应精馏过程的概念设计方法;缺乏对反应精馏塔的核心内构件—催化填料结构设计的有效理论指导,使得大多数反应精馏装置远未达到理想的耦合效果;缺乏对整个系统的集成、能量、控制的综合优化,未能充分发挥反应精馏技术节能、降耗、减排的作用。为此,项目组在国家火炬计划重点项目、国家自然科学基金项目、福建省自然科学基金项目以及10余项横向开发项目的支持下,历经15年的基础研究和产业化开发,取得如下创新成果:系统研究了汽-液-液多相反应精馏过程的热力学和反应动力学,提出了适合于汽-液-液多相过程的反应精馏残余曲线法,实现了复杂多相反应精馏耦合系统工艺的准确、高效分析与设计,突破了复杂多相反应精馏耦合系统工艺设计的瓶颈。建立了催化剂层-催化填料-反应精馏过程的多尺度模拟策略,发明了高性能的第二代、第三代催化填料及其装填方式,形成了具有自主知识产权的反应精馏核心技术。通过过程耦合、能量耦合、控制耦合,实现了工艺过程的高度集成,开发了一系列高转化率、高选择性、低能耗、低物耗的反应精馏耦合成套技术。该项目所形成的成套技术已在厦门翔鹭石化有限公司、泰国TPT石化有限公司、浙江逸盛石化有限公司、逸盛大化石化有限公司、中国石化仪征化纤股份有限公司、山东飞扬化工有限公司、珠海飞扬新材料股份有限公司、河北东明中硅科技有限公司、宜昌南玻硅材料有限公司、新特能源股份有限公司、宁波欧迅化学新材料技术有限公司等13家企业获得工业化应用,累计新增产值437667万元、累计增收节支61671.5万元,新增利税86102.4万元。项目研究所形成的成果已申请国家发明专利40余件(其中24件获得国家发明专利授权、1件获得国家实用新型专利授权),在国内外权威期刊发表论文50余篇(其中SCI、EI收录41篇)。该项目成套技术具有显著的创新性,由中国石油和化学工业联合会组织的以费维杨院士、陈建峰院士等专家组成的鉴定委员会一致认为:该项目提出的强耦合多相反应精馏成套技术具有重要创新,部分关键技术达到国际领先水平。项目研究成果有效促进了中国反应精馏技术的可持续发展。
[成果] 1700680171 福建
TN8 应用技术 电子器件制造 公布年份:2017
成果简介:液晶显示器是主流显示技术,带动背光模组及其相关零组件的需求持续成长。该项目在国家“863”计划项目等支持下,经过十五年产学研用一体化联合攻关,突破背光模组低功耗、背光动态调光、显示图像增强处理三大核心环节关键技术瓶颈,开发了薄型化低功耗动态调光的LED背光技术、子行驱动图像增强显示技术,形成了一系列自主知识产权、具有国际领先水平的高性能液晶显示模组集成技术与产品。主要创新如下:突破薄型化低功耗动态调光LED背光的关键技术:通过光学仿真设计侧入式背光模组的自由曲面光耦合模块,实现LED背光模组的薄型化设计。采用多路脉宽调制功率动态均衡方法,设置多路随机数资源分配单元,通过调制有行能量分布统计单元和随机数发生单元,随机产生多路数分配,降低LED的行驱动、列固定脉宽驱动和列动态脉宽驱动。并在每个LED的列驱动电极上增加反馈控制电源管理模块,产生相应的校正信号,再调节各LED的工作电压,实现对LED背光模组区域亮度的动态调光,提高LED的发光能效,降低功耗。首次提出新型多基色子行驱动图像增强显示技术:在图像细节显示的过程中,基于图像的视点绘制得到的视点中无法包含视点的所有像素信息,将会出现空洞区域,空洞填补是视点绘制的重要步骤。基于子行驱动的低灰阶增强技术是将每行字节图像分割成若干个子行数据,特别针对低权重的子行数据进行增强补偿处理,这样最大限度地保证原有图像保真度,图像低灰度细节性能提升明显。开发了多屏传输互联互控技术:以新型抗氧化导电膜为核心材料,进行低成本、高性能电容式多点触摸屏的研究;设计具有互联互控功能的反向控制传输系统,通过核心处理器解析来自人机交互接口信息,转换成移动高清连接接口(MHL)协议规范,通过运用基于LZW压缩算法的编解码算法,制定一种具备向下兼容、用于移动互联显示终端的通信协议,达到在低速率总线上实时传递数据,并具备较低的硬件资源占有率。发明了用于柱透镜光栅立体显示的平整性检测方法,集成组装高性能柱透镜光栅立体显示器:建立柱透镜光栅曲面三维模型、平整性实现和检测的技术方案,计算串扰立体图像区域的面积,完善柱透镜的平整度指标;以玻璃为材质制作高透光率柱透镜光栅,建立柱透镜光栅、显示屏和观看距离之间的几何关系,实现柱透镜光栅与显示屏精密贴合,结合视差图像获取与合成技术,集成组装高性能柱透镜光栅立体显示器。项目获授权欧洲专利1项、中国发明专利17项、实用新型1项;参与制定国家标准和行业标准2项;出版译著1部,发表论文22篇,其中SCI、EI论文10篇。相关成果用于显示器、平板电脑和移动互联互控显示器等,在液晶显示领域达到国际领先水平。
[成果] 1700520129 福建
X70 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:袋式/电袋除尘器均属高效除尘设备对PM2.5微细颗粒物具有很高的捕集率,在电力、水泥、钢铁、化工、垃圾焚烧、冶金、炭黑和建材等工业领域得到了广泛应用。影响袋式/电袋除尘器性能的最核心因素是其“心脏”元件-滤料,滤料的性能直接决定了袋式/电袋除尘器的除尘性能、安全性能及长周期稳定性能。鉴于中国电力、水泥、钢铁、化工和垃圾焚烧等工业领域工况的复杂性、多变性,且随着烟尘排放标准的日益苛刻,特别是燃煤电厂将在2020年全面实施超低排放,迫切要求开发高性能的滤料生产技术,从源头实现大气环境污染物的控制。针对这一重大需求,该项目开发了高效功能化复合微孔滤料生产关键技术,形成了具有自主知识产权的高效功能化复合微孔滤料生产技术与产品,为国家“大气污染防治行动”的实施提供了技术支撑。该项目发明了高压水刺专用国产化高性能细旦聚苯硫醚短纤维的纺丝技术;首次提出了“三维非对称”滤料结构设计,创造性地实现了从“深层过滤”向“表层过滤”转变,突破了高过滤效率与低过滤阻力的矛盾,获得了理想的过滤分离效果;解决了针刺、水刺复合工艺技术难题,发明了高效功能化复合滤料及其生产关键技术;研发了表面聚四氟乙烯发泡涂层剂,开发了动态涂层功能化整理技术,大幅提升了滤料清灰性能、过滤性能和耐化学腐蚀等性能;建成了国际上第一条高压水刺滤料生产线,形成300万m2/年的生产能力,建立了完整的技术和产品标准体系。以上成果获授权美国发明专利1项,中国发明专利25项,实用新型专利25项;主持制定行业标准7项,参编国家标准1项和行业标准5项;在科学出版社出版专著1部,在国内外权威期刊发表论文32篇。项目研发的产品性能达到世界同类产品先进水平。项目产品已在燃煤发电、水泥、垃圾焚烧、钢铁冶炼和煤化工等多个领域的数百台除尘器上应用,主要应用厂家有安徽淮南平圩电厂、新乡中益发电有限公司、国电滦河热电有限公司、呼和浩特金桥热电厂和北京洛卡环保技术有限公司等数十家大型企业,单套装置的最大规模为1000MW特大型燃煤机组。该项目所形成的成果从2013年1月起开始产业化转化,新增产值21.05亿元,新增利润1.57亿元,新增税收1.43亿元,创汇604.15万美元。产品应用间接新增产值50多亿元,年粉尘去除量达1.35亿吨,间接新增经济效益3.2亿元,经济、社会和环保效益显著。项目成果获2015年福建省科学技术进步奖一等奖,2014年中国专利优秀奖。
[成果] 1800120487 广东
TN8 应用技术 广播电视设备制造 公布年份:2017
成果简介:项目聚焦EFD技术,拟针对彩色显示油墨材料组分的分子构效与复配增效,高频次、强电场下超薄功能材料界面性能的长效保持,复杂应力状态下柔性TFT器件的可靠性,显示像素多参数耦合动力学建模,双稳态显示器件设计与制备,无针孔印刷成膜以及高密度可靠电极引线集成等关键技术领域开展研究工作。研究内容:项目自2016年7月启动,团队针对电子纸显示技术彩色化、视频化、柔性化以及工程化目标,分别在前板技术、背板技术、器件集成与驱动等领域展开攻关研究。具体研究内容如下:(1)电子纸显示关键材料。(2)电子纸显示器件设计与制备工艺。(3)有源彩色电子纸显示模组集成与驱动。(4)有源矩阵TFT柔性背板设计与制备。(5)电子纸显示技术工程化研究。
[成果] 1700330207 福建
U44 应用技术 [专用仪器仪表制造, 道路运输辅助活动] 公布年份:2016
成果简介:随着中国交通运输事业的快速发展,大量的公路桥梁在建设或者使用之中。它们经受频繁车流甚至超载的作用,加上地震、台风等各种自然灾害对桥体的日常侵袭,往往会造成公路桥梁不同程度的损伤,由于损伤的不断累积从而导致桥梁的垮塌事故发生。对桥梁进行的安全检测,主要以检测人员肉眼外观观察和经验判断的方式进行。还在探索中的模态分析方法仍无法将桥梁的损伤与桥梁模态参数进行对应联系。由于正在建造的公路桥梁越来越多,课题组以定量的方式动态监测桥梁结构的安全可靠性状况的技术手段,满足了桥梁工程检测的需求。该项目以疲劳损伤理论为基础,利用桥梁在自然通车状况下的振动信号来计算桥梁的疲劳损伤值,实现对桥梁的健康状况以动态、定量的方式进行监测,全面把握桥梁的安全健康状况,建立桥梁的健康档案,使得能够以主动的方式即时地对桥梁进行必要的维修加固以防患事故于未然,因此具有重要社会意义和重大的经济价值。该项目属于公路运输安全工程学科的应用基础研究,主要应用于公共安全和防灾减灾工程。项目组展开了以下的研究和应用工作:创新性地对疲劳损伤理论进一步完善,并引入对公路桥梁的疲劳损伤监测和预警。将传统的疲劳损伤的线性损伤理论和双线性损伤理论完善,并定量推广至疲劳损伤的三过程理论,系统地进行了这三个阶段对应变化规律的宏微观理论和实验研究,为疲劳损伤理论在桥梁损伤状况检测和危险预警方面的应用打下理论基础。应用于公路桥梁的健康状况监测并对桥梁危险点进行定位。创新性地进行了桥梁最大承载力的测量。创新性对危桥、旧桥的维修加固工程质量进行定量评定,提出了危旧桥维修加固工程的抗疲劳、耐久性的概念和相应的检测方法。对地震、台风、洪水等自然灾害事件对公路桥梁伤害程度,实现了快捷、高效的定量检测。该项目的研究成果,已经在福州市区多座市区人口密集地区和横跨闽江的大型桥梁进行了安全可靠性监测成功应用,在预防梁桥灾害预案的提前制定、有针对性维修方案的制定、维修工程质量的定量评定取得了很好的应用成果,有显著的经济效益和社会价值。该研究在国内外学术刊物上共发表论文30余篇,其中EI、SCI收入13篇,获得国家发明专利2项。该项目的研究成果,对完善中国的公路桥梁安全动态监测技术,在有关民生的公共安全领域有重要的意义。
[成果] 1700330030 福建
TB3 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:光催化技术因在处理环境能源问题及合成高附加值化学品上展现的广阔应用前景而成为国际材料和催化领域中的重大研究前沿之一,经过四十多年的发展,其基础和应用研究都取得了一系列重要进展,开发出了近百种光催化材料,然而半导体光催化仍存在太阳能利用率低和量子效率低等关键科学问题,严重制约了其大规模化应用,针对这两大关键科学问题,该项目在国家级、省级自然科学基金和国家973前期项目的资助下,围绕光催化材料的设计调控、构效关系和作用机理,开展了系统深入的研究工作,取得了若干原创性成果: 首次设计和发展了自下而上一步合成铌酸锡分子级厚度的二维纳米片,为快速大规模可控合成二维纳米片光催化材料开辟了一条新径;同时利用自上而下的方法制备了分子级厚度的铌酸纳米片,实现其可见光光催化选择性氧化苯甲醇及其衍生物,阐明光催化作用机制,为从分子水平上认识光催化本质提供了一个新路径。 通过设计和调节光催化材料组成、结构及形貌,采用多种制备技术,制备了钼钨基、硅锗基、铌钽基、锡基等基于d区和p区金属的不同化学组成和结构的光催化材料,其中钨酸锑花状结构、铌酸锶多面体、钽酸锶多面体、硅酸铋纳米片和锗酸铋纳米带为五个全新的光催化材料,系统研究了各类材料的构效关系,揭示其光催化作用机理,对发展和认识新型光催化材料具有重要意义。 在金属配位聚合物上通过修饰氨基来调控其能带结构,拓宽其光响应范围,提高太阳能的利用率,并通过与助催化剂Pd、石墨烯和能带匹配的半导体材料CdS的复合,加快其界面电荷迁移,优化金属配位聚合物的光催化性能,为从微观尺度上理解光催化本质和开发新型高效光催化体系提供了新思路。 建立了光催化还原硝基苯类有机物制备苯胺的绿色转化途径,通过几种催化剂还原硝基苯类化合物的机理探讨,总结了光催化的作用规律,为进一步理解光催化的本质提供理论和实验指导。 这些研究成果加深了对光催化材料制备、结构与性能间的关系的认识,实现了从材料制备和微结构调控入手增强宏观光催化性能,发展了新的材料制备方法和材料体系,制备出多种高效稳定的光催化材料,阐明了其作用机理,推进了国际光催化材料的研究与应用化进程。该项目在Angew. Chem. Int. Edit.、Chem. Commun.、Nanoscale、J. Mater. Chem.、J. Catal.、Appl. Catal. B-Environ.、Catal. Today等国际著名化学和材料期刊上共发表SCI论文44篇;SCI论文被Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、ACS Nano、Angew. Chem. Int. Edit.等期刊上发表的SCI论文他引925次;应邀为意大利科学家Geri K. Castello主编的专著《Handbook of Photocatalysis: Preparation, Structure and Application》撰写研究综述1篇。
[成果] 1700330033 福建
TB3 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:该成果围绕功能纳米材料与传感的重大科学问题,开展了对环境友好、价廉质优的碳基量子点材料(包括碳量子点,石墨烯量子点,氮化碳纳米片等含碳纳米材料)合成与传感应用研究,取得的重要研究成果包括以下几个方面: 1.在功能碳量子点的设计与传感研究开展了创新性研究:设计并合成具有高选择性和高量子效率的功能化碳量子点,解决了碳量子点存在荧光量子效率低和选择性不足的问题;将碳量子点与金属有机框架材料,气凝胶材料结合构建高选择性、超灵敏的传感界面,成功用于环境样品检测;发现基于碳量子点-含硫化物新型电致化学发光共反应体系,揭示了碳量子点电致化学发光活性与表面缺陷态之间联系,丰富了纳米电致化学传感理论,扩展了电致化学发光传感体系,为发展高灵敏、高选择性的纳米ECL传感器提供新思路。基于碳量子点传感的研究论文已被SCI他引304次。2.在构建基于石墨烯量子点的传感界面开展创新性研究:率先以柠檬酸作为碳源,可控地合成具有高量子产率的石墨烯量子点,揭示碳化程度与石墨烯量子点形貌、量子产率之间的关系,解决了石墨烯量子点量子产率不高,性能不稳定的问题研究发现了石墨烯量子点与游离氯之间具有高灵敏和高选择性的荧光淬灭响应,揭示了相关氧化荧光淬灭机理,进而构建了基于石墨烯量子点高灵敏和高专一性检测自来水游离氯新型化学传感方法;发现了煤中存在大量的石墨烯量子点,首次揭示了石墨烯量子点产量与煤的含碳量之间存在反比的关系,为工业化生产石墨烯量子点提供重要途径;发现了石墨烯量子点具有丰富的表面态和强的电致化学发光活性,在此基础上构建了高灵敏石墨烯量子点为传感材料的新型电致化学发光传感器,已经成功应用于环境特征污染物重金属铅离子的测量。基于石墨烯量子点的合成与传感应用的系列研究工作已被SCI他引455次。3.在石墨相氮化碳纳米片(g-C3N4 NSs)的合成与电致化学发光生物传感界面开展了创新性工作。首次合成了具有良好荧光和电致化学发光活性的石墨相氮化碳纳米片,系统研究了石墨相氮化碳纳米片的电致化学发光行为与反应机理;构建了石墨相氮化碳/纳米金/生物活性物质组成的电致化学发光传感界面,成功应用于肿瘤标志物的高灵敏、高选择和快速地检测,对促进电致化学发光现代分析测试技术在临床疾病诊断上应用具有重要意义。基于石墨相氮化碳纳米片的研究论文已被SCI他引124次。 该项目发表SCI论文19篇,影响因子(IF)>5.0的有13篇,其中包括Anal. Chem.、Nanoscale、Carbon、ACS Appl. Mater. Interfaces等国际权威刊物上发表的论文。全部论文被SCI他引981次, 8篇代表作被SCI他引763次,单篇最高SCI他引249次。
[成果] 1700330032 福建
C934 应用技术 [社会人文科学研究与试验发展, 公共软件服务] 公布年份:2016
成果简介:项目成果是对学科国际前沿、重大热点和区域经济管理决策问题不断探索与创新成果的系统总结,涉及优化建模、模糊决策、运筹与管理等领域。经济全球化使实际管理决策优化问题益加复杂,针对其中的多属性、多主体、模糊性、异质信息等复杂情形,项目综合运用优化建模、多目标决策等,从理论方法研究、建模技术实现、实际应用展开深入探讨,更大范围上创新发展贝叶斯决策与模糊决策,创建了直觉模糊多属性决策理论方法,可更全面反映管理决策实际情况,使得决策结果更合理、可靠,为解决复杂管理决策问题提供强大的理论方法支持,缩短理论与实践的差距。创新成果包括3个科学发现点,分为两部分。一是理论模型与方法实现,主要包括:基于双参考点的区间值直觉模糊多属性决策线性与非线性规划模型及解法,提供了解决复杂决策问题的有效途径;不完全偏好信息区间值直觉模糊多属性决策的贴近度非线性规划模型及解法,提供了获取实际管理决策中知识经验的重要方法;基于直觉模糊广义有序加权算子的多属性决策方法,创新发展了现有清晰与模糊决策方法;直觉模糊数比值排序及其多属性决策方法,提供了病态数量问题的优化计算方法;权重与正理想解未事先确知的直觉模糊多属性群体决策线性规划模型及解法,创新并显著不同于贝叶斯决策;多粒度异质信息直觉模糊多属性群体决策综合集成优化模型及解法,开辟了解决复杂管理决策问题的新途径。二是决策支持集成系统研发,主要提出风险投资商与投资企业匹配方法、区域经济发展竞争力综合评估模型等,并研发了决策支持集成系统软件,已成功应用,取得很好社会效果。项目成果有4个鲜明特色:运用直觉模糊集刻画模糊性,可同时表示“支持、反对、中立”三种状态,体现中国传统哲学“一分为三”的思想,拓宽了管理科学、运筹学与模糊数学等研究范围;充分考虑人类判断与决策中的犹豫度,更大范围上创建了直觉模糊决策理论,显著区别于传统决策、贝叶斯决策与模糊决策,为解决复杂管理决策与优化问题提供有效工具;克服国际上基于集合包含关系决策方法的不足,成为包括清晰与模糊决策在内的普适性理论方法;具有明确的管理情景和坚实的数理基础。发表论文101篇,专著2部。6篇为ESI论文。SCI-E收录50篇,EI收录46篇,SSCI收录3篇。他引3777次,其中SCI-E、SSCI、SCOPUS他引分别342、239、1443次。受到国际广泛关注和大量正面重要评述与引用。1篇获IEEE计算智能协会杰出论文奖。国际期刊副主编Chen等在论文做了15段重要评述引用与2页完整回顾。台湾chen教授评述为“种子研究”并选为“比较标准”。1部专著获王众托院士好评“做出了有开创性的成果”,入选“三个一百”原创图书出版工程。王众托院士、张勇传院士等组成的科技成果鉴定函审组认为“在国内外同类研究中尚未出现过,属于该领域研究的国际前沿开创性成果,整体上处于国际先进水平,部分已达到了国际领先水平。”
[成果] 1700330036 福建
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2016
成果简介:“基于点击化学的化学传感器应用研究”(项目编号:21175024),是由国家自然科学基金委国家自然科学基金委下达,福州大学化学学院承担,全部由国家自然科学基金资助。点击化学是由2001年由诺贝尔化学奖获得者美国化学家Sharpless首先提出的,是快速合成大量化合物的一种新方法。特别是基于Cu(I)催化的氮化物-端炔的加成反应(CuAAC)具有高效率、条件温和、专一性高等特点,近年来受到极大的关注。该方法已被广泛应用在表面修饰、功能聚合物合成、树枝状化合物合成、细胞标记、DNAs、碳纳米管、生物医药的合成。但是其在分析化学,特别是在疾病标记物以及食品安全分析中的应用相对还比较少。该项目利用点击化学反应建议一系列的高灵敏、高选择性的化学传感器,并应用在疾病标记物以及食品安全分析测试中,具有很好的转化前景。主要技术内容如下:基于点击化学反应可以引发本身没有荧光的叠氮香豆素和端炔基之间的反应并产生具有强荧光的物质的特点,构建了一系列高灵敏的荧光传感器,并应用在于水果中的农药残留、血液中的铜离子含量的测定;利用铜纳米粒子可以再双链DNA上生成的特点,构建了基于点击化学的测定疾病相关的DNA序列的荧光传感器;利用一些物质可以与铜络合以及酶可以分解络合物的特点,构建了测定酶活性的荧光传感器,应用在相关酶抑制剂的筛选;利用血糖仪的仪器便宜,易的特点,将点击化学反应与便携式葡萄糖传感器先结合,构建了检测铜离子含量以及组氨酸的便携式传感器,并应用在食品安全分析测试中,拓展了血糖仪和点击化学的应用范围;利用纳米金不同聚集程度呈现不同颜色的特点,构建了基于点击化学反应的比色传感器并应用于生物样品中铜的含量以及疾病标记物的可视化检测;构建了检测丙炔氟草胺的新型比色分子开关,应用于农药残留的可视化检测。项目执行期间共发表SCI收录论文15篇,其中8篇发表在影响因子大于5.0的国际知名刊物上,被它引223次。
[成果] 1700330040 福建
O14 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:许多工程应用的基本模型,如图像恢复与重建、数据融合、语音增强模型等,可统一在有干扰的参数模型框架下。因此研究带干扰的模型参数估计方法、算法与理论是首要解决的重要课题。在国家基金与省基金面上项目资助下,突破传统方法在以下三方面取得了重要研究成果:带干扰的线性模型参数估计新方法与性能分析。在含噪的线性模型参数估计方法中,传统方法有最小二乘(LS)法,最小绝对偏差(LAD)方法及总体最小二乘(TLS)方法。当有干扰残差时,这些传统方法有非鲁棒和病态问题。将干扰残差作为优化变量在L1范数度量下极小化,首次提出一种广义约束最小绝对偏差(GLAD)方法,克服病态问题对参数估计的影响。理论证实GLAD方法的总体鲁棒性。实验证实GLAD方法比传统方法具有估计精度佳的优势。将干扰噪声作为优化变量在L2范数度量下极小化,首次提出一种噪声约束最小均方(NCLS)方法,克服病态问题和干扰噪声对参数估计的影响。理论证实NCLS估计不仅是总体鲁棒的,而且比最小二乘估计有较小的均方误差。NCLS方法去掉高斯噪声假设,也没有TLS方法的最小奇异值计算问题。实验证实NCLS方法还具有估计精度佳与快速计算的优势。三类含噪模型参数估计的新方法与应用:含噪的自回归信号(AR)参数模型参数在系统辩识和语音增强有重要应用。分别基于GLAD方法和NCLS方法,提出2种AR参数估计新算法。实验证实两种AR参数估计新算法比传统的AR参数估计算法(高阶统计算法,LAD算法,LS算法与改进的LS算法),在鲁棒效果与参数估计精度上具有明显优势。语音增强的实验结果肯定了NCLS算法具有快速恢复语音的明显优势。盲数据融合的核心问题是在未知增益参数和噪声信息下估计源信号。将噪声残差与增益参数作为优化变量,首次提出一种基于GLAD估计的数据融合新方法。理论证明盲数据融合新估计是鲁棒的和近似无偏的,解决了盲数据融合的非凸和非鲁棒困难。图像融合的实验结果证实了新方法十分有效。(i)含噪的二维自回归滑动平均(2D-ARMA)模型核心问题是估计AR参数和MA参数。首次引入激励噪声预估技术,将含噪2D-ARMA模型参数估计问题转换为低阶线性方程组,提出了一种快速2D-ARMA参数估计新方法。与现有2D-ARMA方法相比,新方法能处理噪声数据且降低了计算复杂性。(ii)利用激励噪声预估技术将含噪退化图像的模糊估计问题转化为约束二次凸优化问题,提出了一种快速盲图像恢复新方法,解决了现有盲图像恢复方法的非凸问题。盲图像恢复的实验结果证实了新方法十分有效。
[成果] 1600320154 福建
TQ42 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目属于物理化学中的催化领域的光催化学科。半导体光催化技术通过利用太阳光来驱动一系列重要的化学反应,在解决能源短缺和环境污染等问题方面具有重要的应用前景。国际光催化领域的研究前沿是设计开发廉价、稳定、具有高可见光利用率、高量子效率的光催化剂。该项目在国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家自然科学基金等项目的持续支持下,针对光催化学科的关键科学问题,围绕氮化碳聚合物半导体新型光催化剂的设计与制备、结构与性能调控、化反应机理等方面开展深入系统的研究工作,取得了若干创新性研究成果,形成自己的研究特色,其主要科学发现如下:创建了氮化碳聚合物光催化新体系并揭示其催化作用本质。开拓了光催化剂研究新方向,实现从传统无机半导体光催化剂到聚合物半导体光催化剂的突破。研制出了石墨相氮化碳(g-C3N4)这一新型聚合物半导体光催化剂,实现其可见光光催化分解水制氢或制氧,并阐明了其催化作用本质。发展了氮化碳聚合物光催化剂分子设计与合成的新方法。通过仿生设计、共聚合法和硫介质调控等方法可控制备氮化碳光催化剂,优化了催化剂的分子结构、能带结构、光吸收性质和光催化性能,实现在分子水平上设计合成新型氮化碳光催化剂。实现了氮化碳聚合物光催化剂组成-结构-性能的调控。通过优化催化剂的化学组成和微观结构以及构筑表面异质结,促进光生电荷分离和迁移、改善催化剂表面反应动力学行为、降低反应能垒,提高了光催化分解水的效率。拓展了氮化碳聚合物光催化剂在有机选择性合成中的新应用。在温和条件下,利用石墨相氮化碳光催化活化分子氧和过氧化氢,实现高效和高选择性的光催化有机选择性氧化过程,指认光催化反应的中间体和产物,跟踪反应历程,阐明了光催化反应机理。该项目创建了氮化碳聚合物半导体光催化新体系,发展了氮化碳光催化剂的制备方法,实现了氮化碳光催化剂的设计合成和性能调控,阐明了氮化碳光催化剂的作用机制。该项目发表SCI收录论文38篇,IF>10的18篇,包括Nat. Mater.(IF=36.503,1篇)、Nat. Commun.(IF=11.47,1篇)、J. Am. Chem. Soc.(IF=12.113,3篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(IF=11.261,8篇)、Adv. Mater.(IF=17.493,2篇)等。全部论文被SCI他引4240次,8篇代表作被SCI他引1926次,其中单篇最高SCI他引1136次。相关研究论文被Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Adv. Mater.等英文综述和《Chemical & Engineering News》、《Nature China》、《MRS Bulletin》、《MaterialsViews China》等杂志和网站大篇幅引用和评述。
[成果] 1600320031 福建
TM5 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2016
成果简介:项目属动力与电气科学技术领域,成果主要用于电气机械及器材制造业。项目于2008年开始,将电力电子技术应用到低压电器的智能化控制领域,研制具有过程智能控制的控制模块,该模块与交流接触器配合使用,形成高性能的智能化产品。产品显著特点是首次提出了起动闭环、保持闭环的双闭环控制策略。将闭环斩波控制技术引入交流接触器的控制过程,对接触器的起动电流进行直接闭环控制。大幅度减少了交流接触器起动过程的触头与铁心之间的碰撞和弹跳,提高接触器的寿命和各项性能指标,对大容量交流接触器尤其具有明显的优势。在保持阶段实现节能无声运行。运用超级电容作为电压跌落时模块的后备电源,将抗电压跌落能力拓展到大容量的630A等级。产品有两大系列:交流接触器智能控制器。该智能控制器可与市面上的通用电磁式交流接触器配套使用,电源通过智能控制器接到交流接触器的电磁系统,实现起动、保持、分断过程控制,可根据需要设计不同功能的控制器,控制器具有体积小、通用性强、使用灵活、抗干扰性能好等特点;智能交流接触器。采用集成化技术,将控制模块与交流接触器激磁线圈融为一体,通过课题组自行研发的设计平台进行电子电路与接触器本体的联合仿真,设计出全新的、适应于智能控制的,高可靠性、低功耗(铁心结构中无需装分磁环)的更新换代产品。核心技术已经获批8项国家发明专利;发表了20篇相关论文,其中一类期刊6篇,国际会议6篇,EI全文收录8篇。产品获2010年全国发明展览会铜奖、海峡两岸职工创新成果展铜奖,改进型产品获2012年6.18海峡两岸职工创新成果展览会金奖。与江阴联盛自动化工程有限公司联合开发的智能控制器(晃电保护仪),额定输入电压为交流220V,可通过面板设置抗晃电时间并进行模块状态显示;用户根据自身需要设定延时时间0秒~4秒,时间梯度为0.2秒;使交流接触器按设定时间精确延时脱扣,有效抵御电压跌落即俗称的“晃电”,当按下分断按钮时接触器立即分断;交流接触器同时具有起动过程和保持过程的智能控制,实现吸合小弹跳、节能无声运行模式;具有常开常闭按钮接错自锁等功能。产品实现了交流接触器的闭环智能控制及抗电压跌落功能,具有体积紧凑小巧、控制精确、通用性强、成本低等优点;大幅度提高了接触器的机械寿命和电寿命,配合不同的接触器本体可形成630A等级以下的全系列抗电压跌落智能交流接触器产品,具有很高的性价比。产品于2012年开始量产,2012年新增产值510万元,新增利税70万元,年增收节支总额18万元;2013年新增产值1183万元,新增利税108万元,年增收节支总额29万元;2014年新增产值2080万元,新增利税180万元,年增收节支总额51万元。
[成果] 1700330244 福建
TP3 应用技术 公共软件服务 公布年份:2016
成果简介:随着新一轮信息技术革命的兴起,以Web2.0为代表的互联网新技术在提供便捷发布和获取信息的同时,也给社会公共安全管理带来巨大的挑战。层出不穷的网络舆情频繁引发了一系列公共安全危机,已成为互联网新时代下国家创新社会治理亟待解决的重大问题。为此,项目从海量异构数据主动获取、舆情基础数据构建、突发事件监测与预警、舆情检索与跟踪、热点话题时空演化等关键问题着手,开展面向公共安全的网络舆情感知云平台的创新开发。具体研究内容如下: 1.研发了一种面向异构媒介的多通道采集云框架。通过RPC(Remote Procedure Call Protocol, RPC)通信机制,创新性地整合静态页面采集、模拟用户行为的深网采集和基于深度学习的验证码识别等技术,实现不同通道媒介数据的多机分布式可定制采集、增量采集和动态扩展等,解决了网络数据泛在分布、采集时效性差和覆盖率低等问题。 2.研发了一种基于浅层语义处理和网页结构的分布式统一抽取模型,总结归纳不同媒介数据的特征,创新性地提出了多记录网页抽取、长文本网页抽取、垃圾评论识别三类技术,并集成到统一的分布式云处理架构中,实现了不同媒介数据的统一分布式抽取,解决了网络数据的类型多样、海量混杂、难以抽取的难题。 3.研发了一套面向公共安全的网络舆情基础数据构建方法,创新性地提出了观点词赋权、观点句子与评价对抽取、用户影响力分析等技术,并集成到统一的分布式云处理架构中,从而建立一套包含词、句子、要素和用户等不同粒度的公共安全舆情基础数据,解决了因缺乏领域知识支撑所导致的算法效果差的难题。 4.研发了一套集突发事件发现、预警、检索与演化为一体的多维度网络舆情监测与跟踪框架,创新性地提出了公共安全突发事件发现、多维度检索、多尺度时间演化、中文情感文摘、观点情绪传染分析等技术,并集成到统一的分布式云处理架构中,解决了舆情发现与检索的时效性差、精度低,结果呈现单一、缺乏演化信息等问题。 整合上述研究成果,研制了一款集数据主动获取、服务按需定制、应用动态可扩展为一体的公共安全网络舆情感知云平台。该项目获得发明专利2项、软件著作权8项,发表相关论文8篇。通过与联合研制企业的合作,相关技术成果已实现全面产业化,成功应用于政务、保密、金融、电信等行业,2014年来总计新增产值7365.12万元,新增利税2381.17万元,年增节支总额960万元,社会经济效益十分显著。 该项目的实施和推广有助于带动和促进网络信息安全相关产业,推动形成海量网络数据分析、云计算高端应用和公共安全服务等完整产业链条,更好地服务于互联网新时代下国家创新社会治理的重大实践。此外,该项目很好地推动了网络信息安全学科发展和人才队伍建设,并2014年在福州大学建立了“福州市电子政务安全行业创新技术中心”。该创新中心已成为福州市乃至全省电子政务安全方面高级人才的培养基地。
[成果] 1700330256 福建
TQ32 应用技术 合成材料制造 公布年份:2016
成果简介:传统的塑料表面处理技术有曲面批覆、喷涂、电镀、印刷、激光蚀刻、模内转印和多色注塑,这些工艺除后两种外,都是属于二次加工工艺,加饰内容均在表面层,易磨损,且所有生产过程均有大量的有机溶剂(VOC)挥发,工序复杂繁琐;模内转印是较先进的塑料装饰技术,但是它不能满足复杂三维结构制品的表面装饰要求,产品表面没有一层保护模,不能防腐蚀和防刮;多色注塑只能进行有限的大色块的搭配注塑。高端塑件除少数采用曲面披覆或模内转印外,均为普通注塑或加喷涂或电镀,这些传统的塑料外观加工工艺已不能满足塑料制品的轻量化、低变形、完美外观的要求,更重要的是喷涂和电镀属于高能耗,高污染的技术,无法满足环保节能的要求。为此,项目组于2010年起同合作方福州特丽欧材料科技有限公司进行合作研究,并于2012年获得福建省科技厅重点项目支持,研发了表面覆膜汽车内饰件的微孔发泡注塑成型技术。该项目属于机械科学技术学科的应用研究,成果主要应用于汽车工业领域、家电行业和高端消费电子行业。 该项目集成了装饰膜设计、覆膜预成型、模内覆膜注塑成型、微发泡等技术。采用模内覆膜装饰技术,在注射成型的同时进行镶件加饰,成型和装饰一次完成,集装饰性与功能性于一体。表面装饰图案可灵活变更而无须更换模具,且覆膜层比电镀产品更耐磨损、抗腐蚀。同时可根据所需的产品复杂性进行膜的预成形设计,增加了设计的自由度,满足各种个性化造型需要,体现设计的特殊效果,适应新产品研发需求。由于装饰层内藏于制品中间,没有任何的挥发性有机溶剂挥发,属于环保产品,符合节能环保要求;与一般的泡沫塑料制品相比,其冲击强度可提高5-7倍、比刚度提高3-5倍等,承担着更大的减震、抗冲击的功能,有利于提高汽车安全平稳性;同时隔音、隔热性显著提高,对汽车舒适和节能也有较大意义。 而对于薄壁型零件,采用微发泡注塑成型技术,塑料综合机械性能提高,但材料消耗减少5%-30%;加工过程中所需温度和压力较低,不需要化学发泡剂,也不需要烃类溶剂和成核剂。解决了超临界多相流发泡控制、变形翘曲、表面流痕缩凹等工艺难题,实现高档内饰件成型和装饰一体化,获得低成本、环保、短周期注塑成型技术。 该项目研发的汽车内饰件IMD集成微发泡注塑成型生产技术具有较强的竞争优势,主要于长春中拓模塑科技有限公司(中国第一汽车集团配套公司)及厦门九益实业有限公司等三家企业进行应用推广,累计为长春中拓模塑科技有限公司及厦门九益实业有限公司两家企业新增产值2280万。另外与日本合作方Zeroone Products LTD合作开拓了海外市场。该项目申请国家发明专利6项,实用新型2项,其中已授权发明专利3项,实用新型2项,在各类学术期刊上发表论文8篇。 该项目的研究对提升中国汽车内饰件的转型升级有着重要的意义,同时该成果还可以向消费电子产品如笔记本电脑、高端电子消费产品等领域拓展,具有广泛的应用前景。
[成果] 1700330348 福建
TB9 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2016
成果简介:“60MN叠加式力标准装置”项目属于社会公益类物理计量学科,总投资1741万元,来源于国家质检总局科技计划项目,以及财政部资助的“国家质检公益性行业科研专项”。关键技术及创新点:60MN叠加式力标准装置是世界上量程最大的力标准装置,该装置在以下五个关键技术上取得突破:首创球铰式二次调节结构的参考传感器组,有效地减小了参考传感器组受偏心倾斜载荷时引起的力寄生分量,确保力值的准确传递。国内首次在力标准机液压力源上采用主油缸和12个副油缸组合式油缸设计方案;控制上采用双泵联动泵控缸技术与高速自适应PID算法相结合,保证装置复现力值的高稳定性和高可靠性,实现力源控制稳定度优于0.01%/30min。首创带T型上梁和底座的框架式叠加式力标准机机架结构,确保装置在60MN额定试验力下具有足够的刚度和良好的稳定性。首创上悬锁紧式与下置自由式结合的高度调节装置,有效调节试验空间,可同时满足测力仪、大型桥梁支座等的检测需求。首次在力标准机上实现参考传感器组的整体自动切换、自动定位,减小了参考装置复现带来的系统误差,提高装置的准确性。评价及关注:中国工程院叶声华院士、王海舟院士,国际计量技术联合会力值与质量技术委员会Kumme主席等多名专家一致认为,“该项目技术难度大,创新性强”,“其主要技术指标在同类装置中处于国际领先水平”。该装置建成后先后与英国(30MN)、德国(16.5MN)力值比对的一致性优于0.06%。引起了政府和国际同行的高度关注,国务院专报、省政府专报均刊发了信息,多个国家的计量学专家专程来院考察。技术经济指标:该装置主要技术指标:(2~20)MN量程段准确度为0.05%,(6~60)MN量程段准确度为0.1%,优于美国NIST 54MN、英国NPL 30MN叠加式力标准机;申请专利14项,其中发明专利5项(授权3项),实用新型专利授权9项;发表论文15篇,其中1篇SCI检索,3篇EI检索,7篇核心收录;制定相关国家计量检定规程3项。应用推广及效益:该装置自2014年1月投入使用以来,产生良好社会效益和巨大的间接经济效益,显著促进了行业的技术进步。首先为全国计量技术机构提供校准服务,解决了中国超大力值无法准确量值溯源的问题。第二,为国内传感器生产企业及超大力值产品的转型升级提供技术支撑,极大地促进产业发展。第三,突破国防装备、交通、建筑等关键领域中超大力值无法检测的瓶颈,为保障国防、公共安全提供强有力的技术支撑,推动中国基础工业发展,可实现数十亿元的间接经济效益。第四,依托该装置,参与了欧洲计量研究计划(EMRP)的研究和面向国际开展大力值校准工作,与德国联邦物理研究院、德国GTM传感器生产企业签订合作协议,极大增强了中国在国际力值计量领域研究的地位和话语权。
[成果] 1700330347 福建
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2016
成果简介:国内许多检测机构由于价格等诸多因素,辅助触头测试系统大都仍然采用传统测试模式。该项目针对使用类别为AC-12,AC-13,AC-14,AC-15,DC-12,DC-13,DC-14等交直流小容量开关元件的正常条件下接通分断能力及非正常条件下接通分断能力的试验,系统采用高精度的电压、电流传感器,从实验主电路中获取电压、电流信号,经过信号调理模块进入高速数据采集卡,同时上位机通过PCI总线对高速数据采集卡输入的信号数据进行记录和处理,并经由系统软件实现电压、电流、功率因数、时间常数,以及接通分断的峰值电流,I2t、通断时间和通断操作过电压等参数的自动测量。该项目在上位机上采用LabVIEW图形编程语言实现系统的控制、显示与测试,并且能够自动生成实验记录,使得整个测试系统具有精度高、操作方便、美观的特点。 主要技术指标: 电压测量范围:0~500V(交流),12~220V(直流)(可根据实际情况扩展); 电流测量范围:0~100A(交直流)(可根据实际情况扩展);电压值和电流偏差≤1.5%,功率因数:±0.05;时间常数:±5%;各采集通道均为14位分辨率,线性度良好;短路分断试验在10s内完成数据采集和测量,30s内完成试验记录,整个过程不超1分钟。 该项目通过先进的测试、检验手段,提高产品监督检验质量,为开发性能更优良的低压电器产品提供更好的服务,并可在全国低压电器产品检测试验室中进行大力推广,具有非常可观的社会效益和经济效益。
[成果] 1700330189 福建
U44 应用技术 工程技术与规划管理 公布年份:2016
成果简介:长期以来,中国桥梁设计往往只关注施工阶段的优化效率和成本最小值,而忽视后期运营管理的效率和运营成本的优化;在设计阶段只重视桥梁建设期间的安全和强度,而忽视结构构件的耐久性、可养护维修性或更换性,只关注初始建造成本,而不关注这个桥梁服役期间的各种成本,仅考虑潜在的短期效益,未考虑深远的长期效益。这导致中国公路桥梁在其服役期内的劣化损伤现象日益严重,在役桥梁服务水平与最初规划设计的预期水平差异较大,从而严重影响了其服务水平的正常发挥,并给后期运营管理带来巨大的社会和经济负担。据初步统计,由于对耐久性不够重视,加上外界环境等不良影响,一些早期设计的桥梁性能严重退化,在桥梁运营期的维修养护成本居高不下,给社会带来巨大的经济损失。该项目以国内应用最广的混凝土桥梁为主要研究对象,针对传统桥梁设计中存在的种种问题,采用理论分析、数值分析与典型工程应用相结合的方法,就全寿命理论在桥梁实际建设全过程(包括设计、施工、维护等环节)中的应用形提出完整的设计框架,并针对处于海洋环境下的混凝土桥梁的耐久性设计提出明确设计要求。开展该课题的研究,对推动桥梁规划设计以及运营管理水平的提高,深化桥梁设计理念的认识,提高桥梁整体性能,延长桥梁使用寿命,降低桥梁全寿命周期成本,都具有重要的意义。且研究成果符合桥梁设计发展趋势,工程应用前景广阔。该课题研究成果已应用于在平潭海峡大桥及接线公路工程中的平潭海峡大桥;渔平高速及江阴疏港支线中的西港特大桥、东港特大桥、赤表特大桥;漳州招银疏港高速过田特大桥、新圩特大桥扩建工程;渔平高速延伸线的平潭海峡大桥;沈海复线宁德漳湾至连江浦口高速的罗源湾特大桥及宁德特大桥等10余座跨海域的特大混凝土桥梁工程中,效果良好且取得了显著的经济效益。
[成果] 1700330260 福建
U65 应用技术 技术检测 公布年份:2016
成果简介:特种设备的安全运行与国民经济可持续发展有着密切的关系,而且其作为危险度相对较高的社会基础设施,又与人民生命财产安全息息相关。中国政府高度重视特种设备安全,重大产品和重大设施的寿命预测技术作为前沿技术列入了《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)》,其关键基础便是无损检测。项目组自2011年起,以无损检测和评价技术创新为核心,以实际工程为依托,在国家基金和福建省杰出青年基金等的资助下,开展特种设备结构安全检测技术攻关。该项目属机械工程学科应用基础研究,成果主要应用于机械工程、石化能源装备领域。项目组开展了以下研究工作:创造性提出频域光学相干振动和热变形层析系统,不仅能实现材料内部缺陷成像,而且能实现结构振动、蠕变(热变形)的亚纳米级精度的检测,为多层结构结构完整性评价提供一个崭新工具。该系统已成功应用于高温压力容器的蠕变损伤和微裂纹扩展的无损检测和定量评价中,建立了基于光学相干振动和热变形层析的无损检测方法和评价体系,为解决在役高温压力容器蠕变损伤和微裂纹在线监测难题提供了技术保障。建立基于有限差分时域法的太赫兹检测电磁模型,研究太赫兹波在以压力容器热障涂层为代表的多层结构的传播特性,为太赫兹无损检测提供了理论支撑。研究伪表面等离子体对太赫兹空间局域增强,为实现高灵敏度太赫兹表面等离子共振传感器设计提供新途径。采用基于表面等离子体共振的方法提高太赫兹发射功率,以提高太赫兹探测深度。利用太赫兹波定量分析涂层厚度,并对涂层缺陷进行诊断,有利于提供及时有效的维护措施以保障压力容器结构安全。建立聚乙烯管道接头的超声相控阵和红外热成像无损定量评价体系。采用聚类算法等分析超声相控阵图像,确定熔合界面和冷焊特征线位置,并能较完整地将多种缺陷信息从图像中分离出来。利用热激励和超声激励,实现聚乙烯管道接头主动红外热成像无损检测;通过对热像图进行数学形态学分析对缺陷进行提取,为聚乙烯管道电熔接头缺陷自动评价提供新方法,具有较好推广价值。建立基于光纤光栅应变传感的在役港口起重机结构健康监测方法,实时监测起重机的健康状态。针对港口起重机难以施加激振力问题,采用自然环境激励技术对起重机进行工作模态分析。提出一系列基于振动的结构微小缺陷特征提取和识别算法,为结构健康监测提供高灵敏度方法,及早诊断结构健康状态,防范于未然。该方法已成功用于在役港口起重机结构健康监测上。该项目成果已应用于9家特种设备无损检测中,产生经济效益10694万元;项目组参编国家标准4部和国际标准1部,编制地方标准1部;发表论文51篇,其中SCI收录10篇,EI收录21篇次,授权4项发明专利和5项实新专利,申请2项PCT和6项发明专利。该项目研究对特种设备安全检测工程科技创新,促进特种设备科技进步,保障特种设备安全运行、群众生命和财产安全以及社会和谐稳定有着十分重要的作用,具有很好的社会效益。
[成果] 1700330188 福建
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2016
成果简介:科学技术领域:该项目属于交通运输类的路基路面工程科技领域。主要技术内容: 中国南方湿热地区高速公路沥青路面大量采用了半刚性沥青路面结构类型,但由于受到南方高温多雨气候、复杂地质环境条件和结构底部支撑特性等因素的显著影响,沥青路面极易产生裂缝病害,并成为高速公路沥青路面最为常见的破坏形式,严重影响了湿热地区高速公路服务性能和畅通。 裂缝的存在使得路面下部结构暴露于外界环境,在雨水、坚硬物质及其他外界不利因素的作用下,会造成路面结构出现迅速衰减(演变为唧浆、坑槽),进而导致更为严重的过早破坏。特别对于福建省具有台风、降雨量大的气候特点来讲,开裂的沥青路面将对于长期性能保障,以及延缓大修时机十分不利。及时对路面裂缝进行处治,包括填缝、封缝等,可以有效防止雨水浸入,延缓路面裂缝加速扩展和恶化成网裂、块裂、坑槽等严重的后续病害等后续病害的发生,显著延长路面寿命,保障路面性能。国内研究显示,及时对裂缝进行处治可有效地延长路面设计寿命1~5年。同时实践表明,裂缝处治是路面养护最经济的方法之一。对路面裂缝进行有效、及时的防治养护,相比后续发展为其他更为严重病害的养护处治技术造价低廉,进而可以降低沥青路面的全寿命养护费用,具有显著的社会经济效益。 随着近年来福建省高速公路里程的迅速增长,沥青路面裂缝病害问题愈加突出,使得湿热地区高速公路沥青路面裂缝处治技术开发刻不容缓。在此情况下,2011年福建省高速公路有限公司和福州大学合作,以福建省多条高速公路养护工程为实践依托,重点围绕裂缝处治失效的机制、裂缝处治优化措施、裂缝处治新技术、裂缝处治材料指标体系与分级等几大内容开展了系统研究。通过多年的全省现场调查、数值模拟、理论分析、室内试验、试验路裂缝处治跟踪监测等途径,开展了各项针对性研究。具体包括:沥青路面裂缝处治技术区域特性分析;沥青路面裂缝处治失效的机制研究;现有沥青路面裂缝处治技术优化措施研究;基于环氧树脂打底封边技术的裂缝处治新技术研究;基于半刚性基层反射裂缝综合处治技术的裂缝处治新技术研究;编制形成了《湿热地区沥青路面裂缝处治技术指南》。授权专利情况: 无。应用推广及效益情况: 课题的研究成果在福建省多条高速公路上经过工程实践检验、跟踪测量和评估分析,表明课题提出的沥青路面裂缝处治技术及施工工艺能较好满足湿热地区高速公路沥青路面裂缝处治技术的需求,有效解决了高速公路沥青路面由裂缝病害引起的路面过早破坏,延缓了沥青路面的大修时间,延长了处治后高速公路的使用寿命,保障了高速公路的行车安全和畅通运营,同时由于高速公路大修时间的延缓和使用寿命的延长,降低了高速公路养护成本约1.5亿元/年(需裂缝处治路段按1000公里/年计算),具有显著的社会经济效益。
[成果] 1700330195 福建
U44 应用技术 [专用仪器仪表制造, 土木工程建筑] 公布年份:2016
成果简介:该项目属于桥涵工程和测试计量仪器交叉领域。主要科技内容、技术经济指标: 研发了一套便携式桥梁健康监测系统,主要特点是高度集成,携带、安装和设置比较简便。系统的功能介于长期监测和单次荷载试验之间,克服了两者的不足,适合桥梁承载能力快速评估。 提出了基于响应面方法的桥梁结构有限元模型修正方法;基于连续刚构桥的实时健康监测,利用响应面方法成功修正了下白石大桥有限元模型;在模型修正基础上,提出了基于健康监测的连续刚构桥有限元模型确认方法;采用蒙特卡罗有限元分析方法进行了不确定性分析和量化,评价了模型的预测精度,实现了连续刚构桥有限元模型确认,可供桥梁健康监测、损伤诊断和安全评估参考。 提出了基于有限元模型修正和动态影响线的桥梁承载力快速评定方法,该方法采用动态挠度和应变影响线进行有限元模型修正,并计算极限状态的荷载效应,该方法可结合项目研究的便携式桥梁健康监测系统应用于桥梁承载能力的快速评定。 首次进行了一座两跨预应力混凝土高墩连续刚构桥地震模拟三台阵试验,分析了高墩连续刚构桥非线性地震响应和破坏机理,对所提出的基于便携式健康监测系统的损伤识别和承载能力评估方法进行了试验验证。社会经济效益:社会效益: 1)避免封闭交通: 与一般的桥梁承载力评估方法相比,基于便携式健康监测系统的桥梁评估方法不需要封闭交通,不影响正常车辆运行,不会对当地的社会生活造成影响,具有明显的社会意义。 2)方便快捷的桥梁结构承载力评估: 便携式桥梁健康监测系统开发的主要目标就是针对量大面广的一般桥梁,既可以克服长期在线监测需要大量维护工作和荷载试验只能得到单次试验结果的不足,而且评估过程也更加的方便,评定的结果更加客观有效,为桥梁的安全运营提供了保证,具有很好的社会效益。经济效益: 基于便携式健康监测系统的桥梁评估方法,不需要大量人力、搭设脚手架、封闭交通等比较繁杂的过程,经济效益明显。2008年至2016年期间,该套便携式健康监测系统先后应用于下白石大桥主桥和八尺门大桥主桥、南平市曲港大桥等22座桥梁上,评估成本共计517.84万元,而传统荷载试验所需费用为1167.84万元,总共节约成本650万元。应用推广情况: 2008年至2016年期间,该套便携式健康监测系统已先后应用于下白石大桥主桥和八尺门大桥主桥、南平市曲港大桥等22座桥梁上。福建省属于沿海和多山区地貌,根据福建省中长期发展规划,到2020年,将建成高速公路5800公里,改扩建国省道5000余公里。扩展至全国范围,数量更是庞大,这些桥梁工程建设和安全运行的需求为健康监测系统与自动预警技术的研究与应用提供了广阔的平台和前所未有的机遇。因此,该项目研究成果有十分重大的社会和经济效益,具有广阔的应用和推广前景。 项目的各项研究成果基本成熟,可以应用于桥梁承载能力的快速评估,总体的研究成果还有进一步发展、应用和提高的空间。
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