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1 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 汇 编 为 贯 彻 落 实 自 主 创 新 重 点 跨 越 支 撑 发 展 引 领 未 来 的 科 技 工 作 方 针, 全 面 落 实 科 学 发 展 观, 坚 持 面 向 市 场 面 向 社 会 面 向 国 民 经 济 主 战 场, 我 校 充 分 发 挥 科 技 人 才 学 科 优 势, 加 强 与 企 业 的 科 技 交 流 与 合 作, 建 立 了 以 企 业 为 主 体 的 新 型 产 学 研 合 作 关 系, 在 科 技 成 果 转 化 及 产 业 化 方 面 不 断 探 索 新 的 发 展 之 路 为 了 更 好 地 进 行 科 技 成 果 推 广 与 转 化 工 作, 为 企 业 提 供 简 明 快 捷 的 科 技 成 果 信 息, 把 学 校 的 科 技 成 果 尽 快 转 化 为 生 产 力, 为 社 会 行 业 区 域 经 济 发 展 服 务, 同 时 提 高 学 校 综 合 竞 争 力, 我 校 编 辑 出 版 了 2011 年 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 通 过 遴 选, 汇 编 收 录 了 217 个 项 目, 内 容 涉 及 新 能 源 与 高 效 节 能 交 通 运 输 及 相 关 技 术 电 气 工 程 与 光 机 电 一 体 化 电 子 信 息 与 网 络 通 信 新 型 材 料 和 生 物 技 术 等 领 域 在 推 广 转 化 科 技 成 果 的 同 时, 我 校 希 望 能 利 用 学 校 的 优 势 积 极 为 企 业 解 决 技 术 难 题, 并 与 企 业 开 展 全 方 位 深 层 次 紧 密 型 的 合 作 北 京 交 通 大 学 科 技 处 2011 年 4 月 北 京 交 通 大 学 长 三 角 研 究 院 地 址 : 江 苏 镇 江 高 新 园 区 南 纬 四 路 产 业 聚 集 区 C16 号 邮 编 : 联 系 电 话 : 传 真 : 网 站 : 邮 箱 :bjtucsj@gmail.com

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3 1 目 录 目 录 新 能 源 高 效 节 能 1. 智 能 节 约 型 二 次 加 压 供 水 系 统 与 设 备 大 型 电 站 锅 炉 节 能 增 效 减 排 改 造 能 量 互 馈 型 交 流 传 动 试 验 系 统 永 磁 保 持 状 态 节 能 继 电 器 斗 齿 绿 色 铸 造 技 术 太 阳 能 光 伏 并 网 发 电 系 统 太 阳 能 独 立 光 伏 供 电 系 统 小 功 率 风 力 机 及 风 光 互 补 发 电 系 统 一 种 自 适 应 太 阳 能 充 电 控 制 器 弱 光 太 阳 能 发 电 装 置 流 光 放 电 烟 气 脱 硫 的 半 湿 法 流 程 新 型 电 动 车 辆 驱 动 系 统 全 电 子 式 智 能 型 ( 节 能 型 ) 电 弧 焊 机 防 触 电 保 护 器 交 通 运 输 及 相 关 技 术 14. 城 市 轨 道 交 通 基 于 通 信 的 CBTC 系 统 轨 道 交 通 用 高 温 超 导 直 线 电 机 的 研 制 高 速 铁 路 净 空 安 全 在 线 监 测 装 置 车 载 列 控 运 行 环 境 电 磁 兼 容 监 测 系 统 高 速 列 车 受 电 弓 状 态 在 线 式 自 动 检 测 系 统 散 杂 货 港 口 生 产 业 务 管 理 系 统 数 字 轨 道 地 图 辅 助 GPS 实 现 精 确 列 车 定 位 方 法 及 系 统 高 速 铁 路 运 营 管 理 技 术 体 系 的 研 究 高 速 列 车 走 行 及 悬 挂 系 关 键 零 部 件 载 荷 谱 测 试 及 可 靠 性 设 计 技 术 高 速 铁 路 长 大 桥 梁 高 架 站 无 砟 轨 道 无 缝 线 路 技 术 研 究 基 于 铁 路 TQI 指 数 轨 道 状 态 预 测 与 辅 助 决 策 系 统 铁 路 及 城 市 轨 道 交 通 跨 区 间 无 缝 线 路 设 计 软 件 轨 道 交 通 基 础 设 施 路 轨 两 栖 综 合 检 测 车 北 京 交 通 大 学 长 三 角 研 究 院 地 址 : 江 苏 镇 江 高 新 园 区 南 纬 四 路 产 业 聚 集 区 C16 号 邮 编 : 联 系 电 话 : 传 真 : 网 站 : 邮 箱 :bjtucsj@gmail.com

4 目 录 客 运 专 线 GSM-R 网 络 接 口 监 测 系 统 高 速 公 路 与 关 联 城 市 快 速 路 交 通 信 息 共 享 与 协 同 控 制 系 统 机 车 实 时 监 测 与 故 障 诊 断 系 统 铁 路 信 号 ZPW-2000 设 备 接 收 器 自 动 检 测 装 置 铁 路 信 号 ZPW-2000 设 备 衰 耗 器 自 动 检 测 装 置 物 流 配 送 车 辆 远 程 监 控 调 度 管 理 系 统 GPS 车 辆 远 程 监 控. 智 能 化 信 息 服 务 系 统 DDSDJ-3 型 无 线 网 络 式 电 力 机 车 远 程 能 耗 监 测 装 置 K 车 辅 助 逆 变 器 HL C 型 铁 路 专 用 110V 充 电 机 煤 矸 石 做 铁 路 路 基 及 道 床 填 料 的 关 键 技 术 与 标 准 研 究 铁 路 列 车 用 高 效 电 磁 感 应 刹 车 系 统 的 研 究 基 于 预 测 控 制 和 网 格 计 算 的 实 时 交 通 诱 导 与 控 制 基 于 网 络 技 术 的 分 布 式 车 载 检 测 记 录 系 统 铁 路 通 信 网 综 合 维 护 管 理 系 统 EI32-JD 型 计 算 机 联 锁 TCN 网 络 系 统 及 底 层 协 议 的 研 究 几 种 列 车 控 制 网 络 相 关 的 产 品 非 接 触 式 轨 道 静 态 几 何 参 数 测 量 小 车 便 携 式 轮 对 轴 径 轴 承 测 量 仪 无 缝 线 路 温 度 应 力 测 量 仪 机 车 信 号 入 库 自 动 测 试 系 统 移 频 机 车 信 号 出 入 库 测 试 无 线 遥 控 发 码 装 置 LCF-100(DT) 型 地 铁 轻 轨 列 车 自 动 防 护 ATP 系 统 基 于 GIS 的 全 路 工 务 综 合 管 理 系 统 基 于 GIS 的 铁 路 车 辆 部 门 设 备 动 态 管 理 系 统 铁 路 电 力 线 路 故 障 自 动 处 理 成 套 装 置 轻 型 交 直 流 耐 压 试 验 装 置 铁 路 集 装 箱 运 输 全 流 程 监 控 系 统 运 用 安 全 管 理 信 息 系 统 及 列 车 质 量 管 理 系 统 ZDFX-2 型 车 载 式 电 力 机 车 自 动 过 分 相 装 置 电 力 机 车 车 顶 钥 匙 管 理 系 统 列 车 轮 对 几 何 参 数 动 态 在 线 测 量 系 统 基 于 网 络 的 机 车 故 障 诊 断 系 统 基 于 虚 拟 现 实 技 术 的 三 维 可 视 化 机 车 车 辆 部 件 检 修 系 统 简 介 基 于 TCN 网 络 的 地 铁 列 车 可 视 化 试 验 平 台...69 北 京 交 通 大 学 长 三 角 研 究 院 地 址 : 江 苏 镇 江 高 新 园 区 南 纬 四 路 产 业 聚 集 区 C16 号 邮 编 : 联 系 电 话 : 传 真 : 网 站 : 邮 箱 :bjtucsj@gmail.com

5 3 目 录 电 气 工 程 光 机 电 一 体 化 63. 电 力 系 统 集 成 网 络 保 护 高 压 输 电 线 路 远 程 无 线 视 频 实 时 监 控 系 统 一 种 晶 闸 管 控 制 串 联 变 压 器 型 电 气 化 铁 道 牵 引 网 调 压 装 置 一 种 使 用 分 裂 导 线 的 高 压 输 电 线 路 除 冰 装 置 一 种 模 块 化 的 能 量 回 馈 式 牵 引 供 电 装 置 及 控 制 方 法 控 制 大 功 率 电 力 半 导 体 功 率 组 件 开 关 速 度 一 致 性 的 方 法 牵 引 网 高 次 谐 波 谐 振 及 暂 态 过 电 压 抑 制 装 置 感 应 电 机 运 行 状 态 的 分 布 式 监 控 系 统 牵 引 供 电 用 单 相 模 块 组 合 型 有 源 电 力 滤 波 器 SVC 工 程 IGCT 集 成 门 极 驱 动 单 元 电 子 模 拟 功 率 负 载 KVA IGBT 变 频 调 速 器 高 功 率 因 数 整 流 控 制 系 统 无 功 优 化 及 电 压 管 理 系 统 地 区 电 力 负 荷 预 测 系 统 及 气 象 与 电 力 负 荷 关 联 性 规 律 研 究 两 种 有 源 光 纤 棒 单 模 输 出 激 光 器 用 于 提 高 光 纤 放 大 器 受 激 布 里 渊 散 射 阈 值 的 装 置 一 种 调 节 光 纤 光 栅 工 作 波 长 的 装 置 运 动 物 体 的 瞬 时 姿 态 测 量 装 置 高 性 能 PCB 钻 铣 机 床 数 控 系 统 的 开 发 X 射 线 电 池 自 动 检 测 系 统 钢 轮 毂 焊 缝 缺 陷 X 射 线 自 动 识 别 系 统 大 型 直 驱 式 风 电 机 组 并 网 变 流 器 及 变 桨 距 系 统 无 人 驾 驶 直 升 机 放 线 新 技 术 气 动 锚 杆 钻 机 系 列 产 品 非 接 触 式 激 光 料 位 监 测 与 控 制 系 统 电 弧 放 电 光 线 研 磨 截 面 高 精 度 抛 光 方 法 及 装 置 高 温 磁 性 液 体 密 封 防 滴 液 装 置 绝 缘 子 串 电 弧 泄 放 装 置 蓄 电 池 状 态 检 测 及 均 衡 活 化 系 统 高 可 靠 性 高 安 全 低 成 本 环 保 型 电 连 接 方 法 及 装 置 北 京 交 通 大 学 长 三 角 研 究 院 地 址 : 江 苏 镇 江 高 新 园 区 南 纬 四 路 产 业 聚 集 区 C16 号 邮 编 : 联 系 电 话 : 传 真 : 网 站 : 邮 箱 :bjtucsj@gmail.com

6 目 录 近 净 形 高 品 质 流 变 铸 造 系 列 技 术 开 发 与 应 用 气 体 燃 料 发 动 机 高 能 点 火 及 燃 料 喷 射 电 控 系 统 真 空 调 压 成 型 技 术 高 性 能 齿 轮 泵 墨 水 喷 码 机 的 研 制 煤 矿 风 机 工 作 状 态 监 控 系 统 便 携 式 电 能 质 量 测 试 仪 PPQM JD-1 柴 油 低 温 流 动 改 进 剂 大 型 煤 矿 生 产 设 备 监 测 与 故 障 诊 断 电 能 质 量 在 线 监 测 及 管 理 系 统 数 字 式 电 喷 控 制 模 块 (ECU) GLEASON 制 准 双 曲 面 齿 轮 的 设 计 和 加 工 软 件 包 大 直 径 螺 旋 伞 齿 轮 制 造 技 术 高 强 度 差 速 器 齿 轮 动 力 分 流 主 减 速 器 轴 间 限 滑 差 速 器 简 介 及 可 行 性 分 析 高 压 断 路 器 在 线 监 测 系 统 配 电 变 压 器 综 合 监 控 系 统 基 于 工 作 流 技 术 的 电 力 生 产 指 挥 自 动 化 系 统 叶 轮 类 零 件 多 坐 标 数 控 加 工 编 程 软 件 空 气 压 缩 机 检 测 试 验 装 置 电 动 汽 车 绝 缘 检 测 装 置 电 动 汽 车 用 S2PFC 车 载 充 电 机 电 动 汽 车 整 车 运 行 参 数 车 载 记 录 装 置 大 功 率 智 能 充 电 机 激 光 位 移 传 感 器 便 携 式 小 型 化 激 光 准 直 仪 牵 引 变 电 所 综 合 在 线 监 测 系 统 气 体 燃 料 发 动 机 电 控 喷 射 及 点 火 系 统 火 焰 检 测 装 置 与 燃 烧 分 析 系 统 隧 道 及 车 站 通 风 系 统 双 工 式 新 型 离 心 式 风 机 超 大 直 径 法 兰 盘 磁 性 液 体 静 密 封 装 置 具 有 导 向 结 构 的 磁 性 液 体 密 封 装 置 低 温 大 直 径 磁 性 液 体 密 封 装 置 减 小 径 向 空 间 尺 寸 的 磁 性 液 体 密 封 装 置 基 于 排 气 能 量 的 复 合 式 柴 油 机 排 气 微 粒 净 化 器 北 京 交 通 大 学 长 三 角 研 究 院 地 址 : 江 苏 镇 江 高 新 园 区 南 纬 四 路 产 业 聚 集 区 C16 号 邮 编 : 联 系 电 话 : 传 真 : 网 站 : 邮 箱 :bjtucsj@gmail.com

7 5 目 录 KW 电 机 拖 动 系 统 HIT6503 高 精 度 伺 服 运 动 控 制 器 JD-1 型 绝 缘 综 合 测 试 仪 XN-1 型 全 自 动 多 功 能 绝 缘 油 耐 压 试 验 机 监 测 控 制 实 验 台 无 功 与 谐 波 动 态 补 偿 装 置 横 向 磁 场 直 线 开 关 磁 阻 电 机 及 控 制 螺 旋 伞 齿 轮 测 量 软 件 包 功 能 简 介 直 齿 伞 齿 轮 CAM 软 件 包 简 介 单 件 小 批 量 五 轴 加 工 螺 旋 伞 齿 轮 制 造 技 术 无 触 点 逻 辑 控 制 系 统 蓄 电 池 管 理 系 统 电 子 信 息 与 网 络 通 信 143. 一 种 基 于 集 中 服 务 的 分 布 式 对 等 网 络 的 实 现 方 法 及 系 统 一 种 列 车 卫 星 定 位 与 信 息 传 输 系 统 一 体 化 与 普 适 服 务 网 络 基 于 高 速 无 线 网 络 的 音 视 频 传 输 系 统 网 络 环 境 下 的 人 本 企 业 知 识 管 理 系 统 串 口 通 信 监 听 记 录 系 统 多 功 能 图 像 / 视 频 分 析 比 对 系 统 基 于 网 络 视 频 服 务 器 的 多 路 人 脸 识 别 与 监 控 系 统 向 量 交 换 机 及 其 组 网 方 案 思 源 网 络 教 学 支 持 系 统 基 于 GPS 和 RFID 的 智 能 巡 检 仪 数 字 矿 山 无 线 通 信 管 理 系 统 无 线 多 跳 自 组 网 络 节 点 设 备 B2C 环 境 下 的 用 户 行 为 挖 掘 软 件 (B2CMINER) 医 学 影 像 计 算 机 存 档 与 传 输 系 统 (PACS) 有 机 无 线 射 频 识 别 标 签 (ORFID) 思 源 在 线 考 试 系 统 NETONE8000 多 功 能 安 全 服 务 器 快 递 快 运 业 务 管 理 信 息 系 统 恶 劣 环 境 下 车 牌 识 别 技 术 北 京 交 通 大 学 长 三 角 研 究 院 地 址 : 江 苏 镇 江 高 新 园 区 南 纬 四 路 产 业 聚 集 区 C16 号 邮 编 : 联 系 电 话 : 传 真 : 网 站 : 邮 箱 :bjtucsj@gmail.com

8 目 录 BJTU S2600 IPV6 网 络 安 全 防 护 系 统 IPV6 无 线 / 移 动 路 由 器 IPV6 综 合 实 验 环 境 全 息 病 案 系 统 SDH 传 输 网 综 合 网 络 管 理 系 统 基 于 调 频 广 播 副 载 波 的 电 子 站 牌 信 息 服 务 系 统 多 媒 体 数 字 监 控 系 统 会 议 电 视 和 远 程 监 视 系 统 集 成 技 术 和 工 程 电 磁 发 射 与 电 磁 灵 敏 度 测 量 软 件 基 于 NGN 的 下 一 代 呼 叫 中 心 系 统 CSCW 计 算 机 支 持 的 协 同 工 作 研 究 基 于 微 控 制 器 的 智 能 医 用 电 子 实 验 仪 应 用 边 界 安 全 访 问 控 制 系 统 基 于 GSM 网 络 的 远 程 监 测 系 统 TD-SCDMA 系 统 空 时 扩 谱 技 术 城 市 电 磁 环 境 监 测 公 告 点 地 理 信 息 核 心 平 台 新 型 材 料 生 物 技 术 及 其 他 180. 介 孔 ZRO2 和 AL2O3 球 形 粉 体 颗 粒 的 制 备 用 热 缩 材 料 对 预 应 力 锚 具 保 护 的 方 法 预 应 力 孔 道 灌 浆 密 实 装 置 新 型 光 能 御 寒 服 装 下 水 道 伸 缩 管 水 封 夹 具 具 有 自 动 除 垢 功 能 的 电 热 管 通 用 多 功 能 陶 瓷 保 护 膜 活 性 粉 末 混 凝 土 的 开 发 与 应 用 有 机 薄 膜 电 致 发 光 器 件 颜 色 稳 定 的 有 机 - 无 机 异 质 结 白 色 电 致 发 光 器 件 有 源 有 机 发 光 显 示 器 的 象 素 驱 动 电 路 颗 粒 增 强 铝 基 复 合 材 料 制 备 技 术 活 性 炭 载 氧 化 铜 催 化 剂 及 其 制 备 方 法 活 性 炭 载 氧 化 铁 催 化 剂 多 功 能 自 清 洁 玻 璃 北 京 交 通 大 学 长 三 角 研 究 院 地 址 : 江 苏 镇 江 高 新 园 区 南 纬 四 路 产 业 聚 集 区 C16 号 邮 编 : 联 系 电 话 : 传 真 : 网 站 : 邮 箱 :bjtucsj@gmail.com

9 7 目 录 195. 抗 阿 尔 茨 海 默 症 抗 体 药 物 与 诊 断 试 剂 水 泥 工 业 用 助 燃 复 合 矿 化 剂 复 合 垃 圾 衍 生 燃 料 制 造 技 术 废 碱 渣 循 环 流 化 床 高 效 烟 气 脱 硫 应 用 技 术 的 研 制 企 业 多 项 目 资 源 管 理 与 调 度 多 功 能 煤 炭 助 燃 固 硫 除 灰 剂 颗 粒 增 强 铝 基 复 合 材 料 新 型 有 机 复 合 结 构 的 电 致 发 光 平 板 显 示 器 微 弧 氧 化 技 术 微 弧 氧 化 设 备 全 膜 法 海 水 淡 化 装 置 ( 小 型 ) 棉 花 中 白 色 异 物 检 测 技 术 及 其 装 置 无 模 型 控 制 技 术 及 无 模 型 控 制 器 产 品 纤 维 织 物 抗 菌 纳 米 处 理 技 术 覆 铜 石 墨 铜 基 自 润 滑 复 合 材 料 覆 铜 陶 瓷 铜 基 刹 车 制 动 材 料 新 型 轮 胎 防 扎 装 置 户 外 ( 农 用 ) 变 压 器 防 盗 装 置 新 型 的 雨 水 箅 子 用 防 盗 装 置 门 用 新 型 安 全 防 盗 装 置 新 型 的 井 盖 防 盗 装 置 高 压 电 线 用 防 盗 装 置 PLZIV 型 车 用 吸 能 释 能 缓 冲 装 置 北 京 交 通 大 学 长 三 角 研 究 院 地 址 : 江 苏 镇 江 高 新 园 区 南 纬 四 路 产 业 聚 集 区 C16 号 邮 编 : 联 系 电 话 : 传 真 : 网 站 : 邮 箱 :bjtucsj@gmail.com

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11 新 能 源 高 效 节 能 1 新 能 源 高 效 节 能 1. 智 能 节 约 型 二 次 加 压 供 水 系 统 与 设 备 该 项 目 属 于 节 能 环 保 新 能 源 领 域, 目 前 已 经 进 入 产 业 化 阶 段 随 着 城 市 的 发 展, 城 市 供 水 二 次 加 压 泵 站 已 经 是 工 矿 企 业 学 校 小 区 和 城 市 高 层 建 筑 等 给 水 系 统 中 不 可 缺 少 的 组 成 部 分, 这 主 要 是 因 为 : (1) 城 市 给 水 管 网 中 或 给 水 管 网 末 端 水 压 不 够 高, 不 能 满 足 用 户 对 用 水 水 压 的 要 求 ; (2) 城 市 管 网 供 水 有 波 动, 来 水 量 及 水 压 是 变 化 的, 而 用 户 用 水 量 也 有 波 动, 来 水 量 及 水 压 不 能 时 刻 保 证 加 压 水 泵 抽 水 量 和 稳 定 正 常 工 作, 为 了 使 水 泵 能 稳 定 工 作 必 须 设 置 调 节 水 量 的 蓄 水 池, 储 存 大 流 量, 调 节 小 流 量 ; (3) 为 了 保 证 用 户 供 水 安 全 和 消 防 等 因 素 必 须 通 过 二 次 加 压 供 水, 特 别 是 大 型 小 区 学 校 和 工 矿 企 业 等 用 水 安 全 性 要 求 高 的 重 要 用 户 目 前, 二 次 加 压 泵 站 的 常 规 工 作 方 式 都 是 采 用 市 政 管 网 中 的 水 直 接 进 到 低 位 蓄 水 池 储 存 和 调 节 水 量, 然 后 用 加 压 水 泵 从 低 位 蓄 水 池 吸 水 加 压 后 送 到 高 层 用 户 这 样 城 市 给 水 管 网 的 余 压 ( 随 着 加 压 泵 站 在 市 政 管 网 中 的 位 置 不 同 而 不 同, 一 般 在 0.18Mpa-0.40Mpa) 就 被 完 全 无 功 消 耗 了, 浪 费 了 能 量 目 前 为 了 利 用 管 网 余 压, 有 些 公 司 开 发 的 产 品 提 倡 去 除 中 间 水 池, 采 用 直 接 从 管 网 吸 水 的 方 式 达 到 节 能 的 目 的, 但 由 此 产 生 的 问 题 也 比 较 突 出, 主 要 有 : (1) 市 政 给 水 管 网 在 设 计 中 没 有 考 虑 这 种 产 品 对 管 网 水 量 水 压 的 影 响, 因 此 这 种 产 品 的 大 量 应 用 会 极 大 破 坏 市 政 管 网 水 压 及 水 量 平 衡, 使 供 水 出 现 安 全 隐 患, 因 此 目 前 各 地 自 来 水 公 司 均 不 提 倡 这 类 产 品 的 大 范 围 应 用 或 只 允 许 在 用 水 量 较 小 的 用 户 中 使 用 ; (2) 在 市 政 供 水 管 网 设 计 及 实 际 运 营 管 理 中, 一 般 均 对 管 网 的 最 低 水 压 有 一 定 要 求, 而 这 种 产 品 的 应 用 会 使 管 网 出 现 低 压 甚 至 负 压, 使 供 水 管 网 压 力 下 降, 影 响 利 用 管 网 压 力 供 水 用 户 的 正 常 用 水, 出 现 安 全 隐 患 ; (3) 某 些 用 户 对 供 水 安 全 性 要 求 比 较 高, 例 如 消 防 用 水 生 产 用 水 等, 这 种 产 品 无 法 有 效 保 证 这 些 用 户 的 要 求 要 充 分 利 用 城 市 管 网 余 压, 就 必 须 解 决 上 述 问 题 那 么 如 何 将 管 网 余 压 利 用, 节 省 管 网 余 压, 又 不 影 响 周 围 市 政 管 网 的 供 水 能 力, 产 生 更 好 的 社 会 效 益 和 经 济 效 益 就 成 为 当 代 给 排 水 领 域 一 个 崭 新 的 课 题 针 对 以 上 问 题, 经 过 近 5 年 的 研 究 和 生 产 实 践, 我 校 土 建 学 院 市 环 系 姚 宏 老 师 节 能 课 题 组 开 发 出 来 一 种 新 型 高 效 的 节 能 设 备 及 相 应 的 优 化 控 制 系 统 : 管 网 余 压 利 用 节 能 器 该 系 统 在 工 程 实 践 中 的 使 用 证 明 可 以 有 效 提 高 泵 进 口 压 力, 变 频 泵 将 随 着 进 水 压 力 的 升 高 而 转 速 下 降, 泵 的 工 作 扬 程 减 少, 能 耗 降 低, 从 而 达 到 节 能 的 目 的 ; 同 时 克 服 了 现 有 直 抽 供 水 产 品 对 供 水 管 网 和 特 殊 用 户 的 不 利 影 响 本 技 术 已 获 得 2 项 国 家 发 明 专 利 该 系 统 具 有 以 下 优 点 : (1) 保 证 管 网 最 低 压 力 且 无 负 压 该 设 备 采 用 中 国 最 新 专 利 技 术, 通 过 设 计 独 特 的 优 化 控 制 系 统, 可 以 保 证 自 来 水 管 网 的 最 小 压 力 要 求, 防 止 自 来 水 管 网 压 力 的 下 降 问 题, 不 影 响 周 围 用 户 用 水 安 全, 如 用 户 条 件 符 合 相 关 部 门 要 求, 可 实 现 在 自 来 水 管 网 上 直 接 加 压 供 水

12 2 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) (2) 无 二 次 污 染 由 于 该 设 备 为 全 密 封 结 构, 根 据 工 程 具 体 情 况 可 有 效 减 小 清 水 池 容 积 或 可 以 不 用 修 建 水 池, 降 低 了 传 统 水 池 供 水 方 式 中 存 在 的 二 次 污 染 问 题 (3) 节 能 效 果 显 著 可 充 分 利 用 自 来 水 管 网 的 余 压, 当 自 来 水 管 网 流 量 及 压 力 满 足 需 要 时 提 升 设 备 就 停 机, 压 力 全 部 由 自 来 水 管 网 直 接 供 给 ; 如 流 量 不 满 足 时 提 升 设 备 从 水 池 和 管 网 可 同 步 供 水 ; 流 量 大 时 则 可 及 时 补 充 清 水 池 ; 因 此 在 常 规 二 次 加 压 基 础 上 节 能 效 果 根 据 用 户 进 出 水 压 力 情 况 可 达 30%-90% (4) 节 约 一 次 性 投 资 采 用 该 设 备 可 降 低 水 池 容 积 或 不 用 建 水 池 水 箱, 节 约 了 修 建 水 池 或 水 箱 的 一 次 性 投 资 另 外, 因 采 用 该 设 备 降 低 了 二 次 污 染, 不 需 要 上 二 次 处 理 设 备, 进 一 步 节 约 了 一 次 性 投 资 (5) 不 浪 费 水 资 源 由 于 使 用 该 设 备 的 供 水 方 式 及 特 点, 减 少 了 二 次 加 压 过 程 中 普 遍 存 在 的 跑 冒 滴 渗 漏 问 题, 不 浪 费 水 资 源, 节 水 非 常 显 著 (6) 使 用 寿 命 长 该 设 备 主 要 元 器 件 全 部 采 用 进 口 件, 控 制 功 能 强 大, 自 动 化 程 度 高, 无 需 人 员 值 守, 既 可 自 动 运 行, 又 可 手 动 运 行, 对 管 网 电 网 无 冲 击, 设 备 使 用 寿 命 长 (7) 占 地 小 安 装 快 捷 方 便 设 备 对 泵 房 基 础 无 特 殊 要 求, 成 套 出 厂, 施 工 周 期 短, 安 装 快 捷 方 便 应 用 范 围 : (1) 适 合 任 何 新 建 和 改 扩 建 二 次 加 压 供 水 泵 站 ( 包 括 直 接 加 压 和 间 接 加 压 泵 站 ); (2) 城 镇 供 水 系 统 中 居 民 企 事 业 单 位 学 校 公 共 建 筑 的 楼 房 或 小 区 的 生 活 供 水 系 统 消 防 供 水 系 统 或 生 活 与 消 防 共 用 供 水 系 统 ; (3) 高 层 建 筑 分 级 加 压 联 动 控 制 节 能 供 水 系 统 ; (4) 各 类 厂 矿 生 产 供 水 系 统 或 生 产 与 生 活 共 用 供 水 系 统 预 期 效 果 : 课 题 组 在 8 个 改 造 泵 站 测 得 试 验 结 果 表 明 : 某 泵 站 改 造 后 采 用 该 系 统 与 改 造 前 只 用 变 频 泵 单 独 运 行 对 比 节 能 率 在 40%~80%, 改 造 前 变 频 泵 每 天 供 水 1800 立 方 米 时 耗 电 量 为 387Kw h, 按 节 能 率 计 算 每 天 节 约 电 费 %=193.5 度, 每 度 电 按 0.8 元 计 算, 每 年 节 约 = 万 元 改 造 费 用 为 15 万 元, 约 2-3 年 内 就 可 把 改 造 费 用 节 约 下 来, 如 果 供 水 量 大 的 泵 站 在 1-2 年 就 可 收 回 投 资 成 本 据 调 查 北 京 市 每 年 需 要 新 建 改 建 的 二 次 加 压 供 水 系 统 在 5000 套 左 右, 如 10% 的 泵 站 都 采 用 该 项 技 术, 节 能 率 按 20% 计 算, 按 每 度 电 0.8 元 计 算, 每 个 泵 站 年 平 均 节 约 费 用 为 3 万 元, 这 样 该 项 技 术 可 为 北 京 市 节 省 运 行 费 用 约 为 1500 万 元 如 果 推 广 到 全 国 将 会 带 来 更 可 观 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 系 统 模 型 工 程 应 用

13 新 能 源 高 效 节 能 3 知 识 产 权 归 属 情 况 : 项 目 负 责 人 已 经 获 授 权 的 与 本 技 术 相 关 专 利 2 项, 清 单 如 下 : 1. 姚 宏, 田 盛 : 一 种 二 次 加 压 泵 站 供 水 系 统 X 2. 姚 宏, 王 晓 爽, 田 盛 : 双 控 智 能 型 叠 压 供 水 系 统, 该 项 技 术 已 获 得 北 京 市 卫 生 监 督 局 卫 生 许 可 证 书 和 产 品 生 产 证 书 2. 大 型 电 站 锅 炉 节 能 增 效 减 排 改 造 今 后 相 当 长 的 时 期 内, 我 国 继 续 以 煤 为 主 的 能 源 格 局 基 本 不 会 发 生 改 变 大 量 的 煤 炭 是 以 燃 烧 的 方 式 被 使 用, 特 别 是 在 大 型 电 站 锅 炉 中 燃 烧 继 而 发 出 电 力, 为 国 民 经 济 的 发 展 及 人 民 群 众 的 生 活 提 供 大 量 的 电 力 支 持 然 而, 现 役 电 厂 锅 炉 由 于 各 种 各 样 的 原 因, 总 是 存 在 这 样 那 样 的 问 题 而 影 响 锅 炉 运 行 的 安 全 经 济 及 环 保 性 能, 影 响 电 力 企 业 的 社 会 形 象 及 可 持 续 发 展 能 力 本 项 目 吸 收 了 国 际 发 达 国 家 的 最 新 研 究 成 果, 结 合 多 年 的 相 关 研 究 与 论 证 并 经 过 实 际 装 置 的 运 行 改 造 检 验 总 结 提 炼 而 成 电 站 锅 炉 实 施 相 应 分 析 诊 断 及 改 造 后, 可 以 彻 底 消 除 目 前 的 不 安 全 因 素, 同 时 还 能 提 高 运 行 经 济 性 减 少 污 染 物 排 放 量, 总 体 经 济 效 益 显 著, 对 相 关 电 力 企 业 的 健 康 发 展 意 义 重 大 该 项 目 是 自 主 研 发 的 企 业 委 托 项 目, 目 前 处 于 产 业 化 阶 段 项 目 受 专 利 和 计 算 机 软 件 保 护, 如 进 行 转 让, 属 联 合 共 有 应 用 范 围 : 我 国 电 力 供 应 中, 约 80% 的 电 力 是 以 煤 为 发 电 原 料 生 产 的, 有 大 量 的 燃 煤 电 站 锅 炉, 由 于 煤 种 的 多 样 性 锅 炉 结 构 的 复 杂 性 及 地 域 的 多 样 性, 目 前 国 内 运 行 的 燃 煤 锅 炉 都 存 在 这 样 或 那 样 的 问 题, 使 锅 炉 机 组 的 整 体 经 济 性 有 待 提 高, 有 的 甚 至 还 存 在 着 安 全 隐 患 基 于 大 量 的 理 论 研 究 及 实 际 工 程 实 践 总 结 出 的 本 推 广 项 目, 其 适 用 范 围 主 要 是 电 站 燃 煤 锅 炉 的 节 能 增 效 减 排 领 域, 主 要 包 括 : 过 热 蒸 汽 超 温 / 欠 温 治 理, 可 提 高 机 组 运 行 的 安 全 性 及 经 济 性, 还 可 实 现 节 能 减 排 ; 再 热 蒸 汽 超 温 / 欠 温 治 理, 可 提 高 机 组 运 行 的 安 全 性 及 经 济 性, 还 可 实 现 节 能 减 排 ; 大 型 煤 粉 锅 炉 省 煤 器 出 口 烟 气 预 除 尘 技 术, 减 少 进 入 脱 硝 装 置 或 空 气 预 热 器 的 烟 气 中 的 带 灰 量, 提 高 设 备 运 行 可 靠 性, 实 现 节 能 减 排 预 期 效 果 : 电 站 锅 炉 实 施 设 备 诊 断 及 节 能 技 术 改 造 后, 一 般 可 以 提 高 锅 炉 效 率 0.1-1%, 降 低 发 电 煤 耗 1-5g / Kw h, 投 资 回 收 期 1-4 年 另 外, 实 施 改 造 后, 还 可 以 减 少 二 氧 化 硫 氮 氧 化 物 二 氧 化 碳 及 粉 尘 等 污 染 物 的 排 放 量, 环 境 及 社 会 效 益 显 著 投 资 规 模 : 视 锅 炉 容 量 及 改 造 内 容, 投 资 会 在 100 万 元 万 元 间, 但 是 直 接 经 济 效 益 显 著, 投 资 回 收 期 短 同 时, 实 施 改 造 后, 机 组 运 行 的 可 调 节 性 能 安 全 性 能 及 环 保 性 能 都 大 为 改 善, 间 接 效 果 更 大 合 作 方 式 : 本 项 目 的 合 作 方 式 可 以 为 技 术 入 股 或 专 利 授 权 按 照 电 厂 的 实 际 情 况 与 锅 炉 的 具 体 结 构, 对 锅 炉 进 行 节 能 减 排 诊 断, 找 出 存 在 的 具 体 问 题, 提 供 节 能 减 排 的 技 术 解 决 方 案, 为 锅 炉 的 节 能 增 效 减 排 改 造 提 供 技 术 支 持, 收 取 相 应 的 技 术 方 案 费 用

14 4 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 3. 能 量 互 馈 型 交 流 传 动 试 验 系 统 本 项 目 现 处 于 产 业 化 阶 段 我 们 研 究 并 设 计 了 一 种 新 的 能 量 互 馈 试 验 平 台, 试 验 平 台 通 过 能 流 循 环, 可 大 大 提 高 能 量 利 用 率, 无 需 损 失 满 功 率 的 能 量 即 可 完 成 大 功 率 的 试 验, 如 对 机 车 逆 变 器 系 统 的 满 功 率 试 验 或 者 牵 引 电 机 的 电 机 特 性 试 验, 具 有 结 构 简 单, 控 制 灵 活, 调 试 方 便, 系 统 易 稳 定, 能 量 利 用 率 高, 互 为 被 试 件, 能 更 有 效 地 对 不 同 控 制 策 略 的 特 性 进 行 比 较 等 优 点 目 前, 国 内 外 常 见 的 交 流 传 动 系 统 试 验 平 台 主 要 有 以 下 两 种 : 1) 能 量 消 耗 型 能 量 消 耗 型 交 流 传 动 试 验 台 由 变 压 器 向 四 象 限 变 流 器 提 供 单 相 交 流 电, 四 象 限 变 流 器 输 出 直 流 电 给 逆 变 器 供 电, 逆 变 器 输 出 三 相 交 流 电 供 给 交 流 牵 引 电 机 牵 引 电 机 输 出 轴 上 对 接 一 个 直 流 发 电 机, 其 输 出 端 接 电 阻 性 负 载 这 种 试 验 台 设 备 比 较 简 单, 调 节 控 制 对 象 比 较 少, 可 方 便 调 节 直 流 发 电 机 转 矩, 实 现 起 来 也 不 是 很 复 杂 但 是 由 直 流 发 电 机 发 出 的 电 能 完 全 被 电 阻 消 耗 掉, 若 长 期 进 行 大 功 率 试 验, 电 能 浪 费 惊 人 另 外, 如 果 用 于 测 试 电 机 运 行 特 性, 该 系 统 不 能 模 拟 机 车 启 动 和 高 速 运 行 试 验 2) 能 量 反 馈 型 该 种 试 验 台 的 结 构 如 图 1 所 示 异 步 牵 引 电 机 输 出 轴 上 对 接 一 个 直 流 发 电 机 - 直 流 电 动 机 - 交 流 同 步 发 电 机 构 成 的 能 量 反 馈 系 统, 电 能 通 过 变 压 器 返 回 电 网 这 种 方 式 将 部 分 能 量 反 馈 回 电 网, 大 大 节 约 了 电 能, 但 使 用 设 备 多, 在 建 设 试 验 平 台 时 一 次 性 投 资 大 另 外 由 于 控 制 对 象 多, 控 制 方 法 复 杂, 难 度 大, 容 易 出 现 超 调, 造 成 系 统 振 荡 由 于 试 验 电 机 驱 动 的 是 直 流 发 电 机, 转 速 受 到 换 向 器 限 制, 在 试 验 对 象 为 牵 引 电 机 时 难 以 试 验 其 高 转 速 区 段 ~ T 四 象 限 变 流 器 逆 变 器 直 流 发 电 机 M 交 流 牵 引 电 机 同 步 发 电 机 G M G ~ 直 流 电 动 机 图 1 能 量 反 馈 型 交 流 传 动 试 验 台 本 项 目 确 定 的 交 流 传 动 互 馈 试 验 系 统 ( 以 下 简 称 互 馈 试 验 台 ) 的 方 案, 如 图 2 和 图 3 所 示 图 2 中 该 试 验 台 由 两 套 变 流 机 组 - 电 机 联 轴 背 靠 背 组 成, 当 变 流 机 组 I- 异 步 牵 引 电 机 Ⅰ 工 作 于 电 动 状 态, 变 流 机 组 Ⅱ- 异 步 牵 引 电 机 Ⅱ 工 作 于 发 电 状 态 时, 能 量 流 向 如 图 中 实 线 所 示 ; 当 变 流 机 组 I- 异 步 牵 引 电 机 Ⅰ 工 作 于 发 电 状 态, 变 流 机 组 Ⅱ- 异 步 牵 引 电 机 Ⅱ 工 作 于 电 动 状 态 时, 能 量 流 向 如 图 中 虚 线 所 示 图 3 所 示 试 验 台 主 要 用 于 进 行 逆 变 器 的 满 功 率 试 验, 但 是 原 理 和 图 2 完 全 相 同 实 际 上, 图 2 中 的 电 机 也 可 以 作 为 逆 变 器 的 负 载, 即 将 逆 变 器 作 为 测 试 对 象, 实 现 图 3 的 功 能 由 于 能 量 通 过 直 流 侧 在 变 流 器 Ⅰ- 负 载 - 变 流 器 Ⅱ 之 间 循 环 流 动, 即 实 现 能 量 的 互 馈, 从 电 网 吸 收 的 功 率 只 是 变 流 器 以 及 负 载 所 损 耗 的 能 量 在 试 验 过 程 中, 试 验 平 台 的 损 耗 大 约 只 占 运 行 功 率 的 20%~ 30% 因 此, 四 象 限 整 流 器 的 容 量 可 以 大 大 降 低, 实 现 用 小 功 率 的 电 源 完 成 大 功 率 变 流 器 或 者 电 机 满 载 试 验 T T 四 象 限 变 流 器 变 流 器 Ⅰ M G 被 试 电 机 陪 试 电 机 变 流 器 Ⅱ

15 新 能 源 高 效 节 能 5 图 2 能 量 互 馈 型 试 验 系 统 ( 测 试 电 机 ) T 四 象 限 变 流 器 被 试 变 流 器 L 1 陪 试 变 流 器 可 调 负 载 装 置 图 3 能 量 互 馈 型 试 验 系 统 ( 测 试 逆 变 器 ) 交 流 传 动 互 馈 试 验 系 统 具 有 如 下 特 点 : 1) 由 于 采 用 了 能 量 互 馈 的 方 式, 能 量 在 两 个 变 流 机 组 内 部 流 动, 因 此 整 个 系 统 的 能 量 消 耗 仅 仅 是 变 流 器 及 其 负 载 的 损 耗, 能 量 利 用 率 得 到 大 大 提 高 2) 由 于 1) 中 所 述 原 因, 且 能 量 交 换 在 直 流 侧 进 行, 因 此 采 用 这 种 方 式 可 以 利 用 小 功 率 等 级 的 供 电 电 源 来 试 验 大 功 率 等 级 的 传 动 机 组, 而 不 需 要 对 电 源 进 行 扩 容 改 造 3) 由 于 系 统 中 没 有 直 流 电 机, 因 此 系 统 试 验 的 高 速 度 只 与 被 试 交 流 电 机 的 参 数 有 关, 而 不 受 直 流 电 机 换 向 器 的 影 响, 可 以 满 足 机 车 牵 引 电 机 高 转 速 的 要 求 4) 两 套 完 全 相 同 的 变 流 器 - 负 载 组 功 能 和 角 色 可 以 互 换 可 以 互 为 被 试 件, 一 次 安 装 可 以 完 成 两 套 装 置 的 测 试, 提 高 了 测 试 试 验 的 工 作 效 率 5) 采 用 高 性 能 控 制 方 式 对 两 套 变 流 机 组 进 行 联 合 调 节, 能 模 拟 实 际 负 载 的 各 种 动 静 态 特 征 和 机 车 的 调 节 特 性 以 及 变 流 器 的 功 率 试 验, 并 对 各 种 控 制 方 法 进 行 对 比 试 验 应 用 范 围 : 牵 引 变 流 器, 牵 引 电 机 和 牵 引 控 制 系 统 时 轨 道 交 通 交 流 传 动 的 三 大 核 心 技 术, 大 功 率 交 流 传 动 试 验 系 统 可 以 对 以 上 三 大 核 心 技 术 开 展 很 好 的 研 究, 因 而 具 有 非 常 重 要 的 现 实 意 义 该 系 统 可 以 满 足 生 产 部 门 和 研 究 开 发 部 门 对 变 流 器 电 机 等 部 件 的 各 种 试 验 和 控 制 方 案 的 研 究 该 系 统 可 以 完 成 如 下 试 验 : 1) 按 照 机 车 牵 引 特 性 进 行 不 同 级 位 的 牵 引 运 行 试 验 ; 2) 按 照 机 车 制 动 特 性 要 求 进 行 再 生 制 动 试 验 ; 3) 按 照 机 车 恒 转 矩 启 动 的 要 求 进 行 机 车 启 动 加 速 试 验 ; 4) 逆 变 器 容 量 足 够 大 时, 能 完 成 牵 引 电 机 的 各 种 特 性 试 验 和 有 关 参 数 测 定 ; 5) 电 机 容 量 许 可 时, 能 完 成 逆 变 器 装 置 的 考 核 运 行 试 验 4. 永 磁 保 持 状 态 节 能 继 电 器 目 前 的 继 电 器, 是 利 用 在 铁 芯 上 的 线 圈 中 通 过 电 流 时 产 生 的 磁 场 力 动 作 使 触 点 合 断 为 了 保 持 触 点 的 合 断, 线 圈 中 将 一 直 通 有 维 持 电 流 这 种 方 式 就 会 造 成 电 能 的 损 耗, 尤 其 是 在 用 电 池 供 电 的 装 置 中, 长 期 的 触 点 吸 合 维 持 电 流 会 使 电 池 供 电 时 间 大 为 缩 短, 提 高 了 维 护 费 用 为 了 克 服 现 有 继 电 器 的 不 足, 研 制 出 这 种 永 磁 保 持 状 态 节 能 继 电 器 它 是 靠 永 磁 保 持 触 点 状 态 的 一 种 节 能 继 电 器 其 特 点 是 继 电 器 吸 合 后 用 于 保 持 吸 合 状 态 的 力 量 来 自 于 永 久 磁 铁 和 软 铁 的 吸 合, 继 电 器 线 圈 中 的 维 持 电 流 为 零 继 电 器 状 态 的 变 化 靠 线 圈 中 短 时 通 以 电 流 以 使 电 磁 铁 和 永 久 磁 铁 的 极 性 同 性 相 斥 异 性 相 吸 来 完 成 对 于 那 些 触 点 长 期 吸 合 的 工 作 场 合 来 说, 使 用 本 继 电 器 节 能 效 果 特 别 明 显 本 继 电 器 还 有 断 电 后 记 忆 断 电 前 触 点 工 作 状 态 的 能 力, 这 对 于 有 这 种 特 殊 要 求 的 工 作 场 合 来 说 使 用 本 继 电 器 将 更 为 简 单 方 便

16 6 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 5. 斗 齿 绿 色 铸 造 技 术 斗 齿 是 挖 掘 机 推 土 机 装 载 机 等 工 程 机 械 中 大 量 使 用 的 易 损 配 件, 目 前 主 要 用 精 密 铸 造 方 法 生 产, 产 品 普 遍 存 在 尺 寸 精 度 差 内 在 质 量 欠 致 密 环 境 污 染 较 为 严 重 等 问 题 本 成 果 实 现 了 无 冒 口 无 砂 型 和 无 缩 松 的 绿 色 铸 造, 处 于 国 际 先 进 水 平 本 成 果 的 技 术 特 点 是 : 利 用 压 力 补 缩 代 替 重 力 补 缩, 金 属 型 代 替 砂 型, 机 械 化 生 产 代 替 手 工 操 作 利 用 本 成 果 生 产 斗 齿 比 精 密 铸 造 法 生 产 斗 齿 具 有 如 下 优 势 : 1 节 约 型 铸 造, 节 约 材 料 消 耗 20% 左 右 2 精 简 工 序 : 由 精 密 铸 造 的 10 道 工 序 减 为 4 道 工 序 3 简 化 作 业, 劳 动 定 员 减 少, 生 产 效 率 提 高, 产 品 质 量 稳 定 4 劳 动 负 荷 小, 无 固 废 排 放 和 粉 尘 污 染, 根 除 了 矽 肺 病 的 危 险 应 用 范 围 : 本 成 果 适 用 于 铸 造 斗 齿 的 企 业 转 型 升 级 预 期 效 果 : 采 用 本 成 果 后, 产 品 质 量 处 于 同 行 业 领 先 地 位, 而 生 产 成 本 可 以 比 精 密 铸 造 降 低 15-20% 年 产 吨 斗 齿 的 企 业, 年 增 效 益 1000 万 元 以 上 年 产 1500 吨 的 起 步 规 模, 需 要 设 备 投 资 约 100 万 元, 车 间 面 积 100m2, 每 班 生 产 人 员 8 人 6. 太 阳 能 光 伏 并 网 发 电 系 统 太 阳 能 光 伏 并 网 发 电 系 统 可 用 于 建 筑 光 伏 发 电 系 统 或 中 西 部 地 区 中 小 型 集 中 组 网 光 伏 发 电 站 北 京 交 通 大 学 新 能 源 研 究 所 引 进 德 国 SMA 公 司 先 进 的 太 阳 能 光 伏 并 网 发 电 设 备, 已 成 功 并 网 运 行 两 年 多, 掌 握 了 大 量 光 伏 电 站 运 行 技 术 经 验 在 消 化 吸 收 先 进 技 术 的 基 础 上, 自 主 研 发 了 3kW 光 伏 并 网 逆 变 器 该 产 品 拥 有 最 大 功 率 点 跟 踪 控 制, 能 量 输 出 控 制, 系 统 安 全 保 护, 孤 岛 检 测 等 核 心 技 术 此 外, 北 京 交 通 大 学 为 德 国 SMA 公 司 中 国 办 事 处 开 发 了 大 屏 幕 光 伏 并 网 发 电 系 统 演 示 软 件, 无 需 专 门 的 显 示 设 备, 可 以 在 家 用 液 晶 等 离 子 电 视 或 家 用 计 算 机 上 实 时 监 控 演 示 系 统 状 态 该 软 件 目 前 已 经 成 为 该 公 司 逆 变 器 产 品 的 配 套 中 文 软 件, 被 广 泛 使 用 应 用 范 围 : 建 筑 光 伏 发 电 系 统 或 中 西 部 地 区 中 小 型 集 中 组 网 光 伏 发 电 站

17 新 能 源 高 效 节 能 7 其 基 本 技 术 参 数 如 下 : 最 大 输 入 开 路 电 压 输 入 电 压 范 围 ( 最 大 功 率 模 式 ) 峰 值 输 出 功 率 600V 125V~600V 2100W 额 定 输 出 电 流 8.2A 电 网 电 压 接 入 范 围 电 网 频 率 接 入 范 围 198V~260V 49.8Hz~50.2Hz 尺 寸 (mm) 最 大 效 率 94% 7. 太 阳 能 独 立 光 伏 供 电 系 统 独 立 太 阳 能 光 伏 供 电 系 统 适 用 于 太 阳 能 辐 射 资 源 丰 富 地 区 主 干 电 网 没 有 覆 盖 的 边 远 地 区 或 移 动 性 要 求 较 高 的 场 合, 典 型 特 征 为 自 成 系 统, 需 要 蓄 电 池 存 储 能 量 在 此 领 域 内, 北 京 交 通 大 学 新 能 源 研 究 所 主 要 开 发 核 心 供 用 电 控 制 器 特 别 是 掌 握 了 在 高 海 拔, 野 外 低 温 等 恶 劣 自 然 条 件 下 独 立 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 的 可 靠 运 行 技 术 北 京 交 通 大 学 陆 续 为 中 国 电 信 中 国 卫 星 通 信 集 团 等 企 业 研 制 开 发 的 独 立 光 伏 供 电 控 制 器, 用 于 青 海 四 川 吉 林 等 省 份 的 偏 远 地 区 的 通 信 建 设 功 率 范 围 从 几 瓦 覆 盖 到 1kW, 具 有 高 可 靠 性 高 效 率 适 应 恶 劣 环 境 系 统 成 本 低 等 优 点

18 8 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 本 产 品 主 要 技 术 指 标 如 下 : 10W 通 信 保 障 电 源, 用 于 四 川 山 区 高 压 输 电 塔 远 程 监 控 系 统, 主 要 技 术 参 数 : 卫 通 控 制 器 可 带 一 部 卫 星 通 信 基 站 和 一 部 电 话, 用 于 青 海 全 境 参 数 : 额 定 电 压 12V 额 定 电 压 12V 最 大 允 许 组 件 电 流 1A 最 大 允 许 组 件 电 2A 流 最 大 允 许 负 载 电 流 1A 最 大 允 许 负 载 电 2A 流 最 大 静 态 功 耗 50mW 最 大 静 态 功 耗 140mW 允 许 环 境 温 度 -10 ~+50 允 许 环 境 温 度 -5 ~+40 总 重 2kg 毛 重 3.7kg 8. 小 功 率 风 力 机 及 风 光 互 补 发 电 系 统 小 功 率 风 力 机 及 风 光 互 补 发 电 系 统 广 泛 适 用 于 广 大 农 村 地 区, 特 别 是 风 力 资 源 比 较 丰 富 的 内 蒙 古 青 海 甘 肃 等 边 远 地 区 和 中 心 部 地 区 采 用 风 力 和 太 阳 能 两 种 能 源 供 电, 供 电 可 靠 性 和 可 持 续 性 较 高, 系 统 造 价 低 廉, 适 用 性 强, 可 移 动 性 强 北 京 交 通 大 学 新 能 源 研 究 所 开 发 的 小 功 率 风 力 机 发 电 控 制 器 及 风 光 互 补 系 统 发 电 控 制 器, 是 独 立 风 力 发 电 系 统 中 科 技 含 量 最 高 的 核 心 部 件, 担 负 着 系 统 供 用 电 管 理 职 能 采 用 先 进 技 术, 良 好 的 控 制 器 设 计 可 以 优 化 外 部 系 统 组 件 的 设 计 和 安 装, 提 高 系 统 效 率, 降 低 系 统 成 本 可 应 用 于 风 光 互 补 供 电 路 灯 信 号 灯, 农 牧 民 用 电 及 小 型 风 光 互 补 发 电 站 目 前 开 发 的 产 品 已 经 在 农 村 路 灯 项 目 中 推 广 使 用 对 于 典 型 的 600 瓦 风 光 互 补 控 制 器 参 数 如 下, 其 供 电 能 力 足 够 一 户 农 牧 民 的 日 常 用 电 需 求, 如 照 明 用 电, 基 础 家 电 用 电 等, 主 要 技 术 参 数 如 下 : 直 流 输 入 额 定 电 压 (V) 24 交 流 额 定 输 出 电 压 (V) 220 最 大 光 伏 输 入 功 率 ( Wp ) 400 风 机 最 大 输 入 机 功 率 ( Wp ) 600

19 新 能 源 高 效 节 能 9 过 放 保 护 电 压 21 过 放 恢 复 电 压 23 负 荷 过 压 保 护 30 负 荷 过 压 恢 复 29 操 作 环 境 温 度 -10 ~55 空 载 电 流 <20 卸 荷 保 护 有 9. 一 种 自 适 应 太 阳 能 充 电 控 制 器 本 发 明 公 开 了 一 种 自 适 应 太 阳 能 充 电 控 制 器, 它 是 一 种 利 用 太 阳 能 向 蓄 电 池 充 电 的 控 制 器, 包 括 蓄 电 池 电 压 采 样 电 路 温 度 检 测 电 路 太 阳 能 电 池 板 电 压 采 样 电 路 太 阳 能 电 池 板 对 蓄 电 池 充 电 的 控 制 电 路 负 载 控 制 和 保 护 电 路 充 电 由 场 效 应 管 IRL38 03S 控 制, 它 比 一 般 的 可 控 电 子 开 关 转 换 速 度 快, 而 且 导 通 电 阻 很 小 单 片 机 采 用 P WM 蓄 电 池 充 电 模 式, 保 证 蓄 电 池 工 作 在 合 理 的 状 态, 提 高 蓄 电 池 的 使 用 寿 命, 同 时 单 片 机 输 出 的 数 字 信 号 控 制 串 接 在 输 出 回 路 的 场 效 应 管 IRL3803 的 通 与 断 蓄 电 池 接 反 时, 不 会 烧 坏 保 险 及 损 坏 控 制 器 任 何 部 件, 负 载 电 路 具 有 过 载 和 短 路 保 护 功 能 该 控 制 器 高 效 率 电 路 简 单 能 够 避 免 太 阳 能 电 池 板 阵 列 结 温 过 高 本 控 制 器 使 用 专 用 CPU 芯 片 和 软 件 实 现 了 充 电 过 程 的 智 能 化 控 制, 主 要 特 点 包 括 : 1. 控 制 器 兼 容 各 种 充 电 策 略, 对 于 不 同 种 类 的 蓄 电 池 ( 如 密 封 铅 酸 电 池 镍 镉 电 池 镍 氢 电 池 锂 电 池 等 ) 无 需 更 改 系 统 硬 件, 只 需 载 入 不 同 软 件 即 可 实 现 不 同 的 充 电 算 法, 从 而 满 足 不 同 电 池 的 充 电 要 求, 使 充 电 过 程 更 加 高 效 可 靠 2. 具 有 完 善 的 软 硬 件 保 护 功 能, 如 过 充 保 护 过 放 保 护 短 路 过 流 保 护 过 载 保 护 等, 保 证 了 控 制 器 的 可 靠 性 3. 为 实 现 充 电 过 程 控 制 和 保 护 功 能, 提 供 光 电 池 和 蓄 电 池 电 流 电 压 的 高 精 度 测 量 功 能, 蓄 电 池 和 环 境 温 度 的 检 测 功 能 4. 具 有 蓄 电 池 放 电 控 制 功 能 蓄 电 池 放 电 过 程 与 光 电 池 充 电 相 匹 配, 按 照 要 求 可 以 实 现 多 种 冲 放 电 模 式 5. 使 用 PWM( 脉 冲 宽 度 调 制 ) 方 式 充 电 过 程, 保 证 了 较 高 的 充 电 效 率, 增 加 了 充 电 控 制 的 灵 活 性 6. 硬 件 系 统 全 部 采 用 工 业 级 芯 片, 能 够 在 高 温 寒 冷 潮 湿 等 恶 劣 环 境 下 工 作 7. 控 制 器 空 闲 时 工 作 于 低 功 耗 状 态, 进 一 步 降 低 系 统 功 耗, 提 高 了 充 电 效 率 主 要 技 术 指 标 如 下 : 系 统 电 压 24/12V; 过 充 电 压 26.4/13.2V; 过 放 电 压 22.2/11.1V; 温 度 补 偿 -5mV/ ; 充 电 回 路 压 降 0.26V; 放 电 回 路 压 降 0.15V; 额 定 充 电 电 流 5A; 额 定 负 载 电 流 5A; 空 载 损 耗 6mA; 工 作 温 度 -35 至 55

20 10 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 应 用 范 围 : 太 阳 能 的 利 用 对 解 决 能 源 和 环 境 问 题 具 有 重 要 意 义, 而 能 量 的 存 储 和 释 放 是 利 用 太 阳 能 的 关 键 技 术, 太 阳 能 充 电 控 制 器 可 广 泛 应 用 于 太 阳 能 利 用 的 领 域 太 阳 能 充 电 控 制 器 可 以 用 于 太 阳 能 路 灯 太 阳 能 广 告 灯 太 阳 能 草 坪 灯 等 的 蓄 电 池 充 电 控 制 中, 其 应 用 范 围 和 前 景 广 泛 知 识 产 权 归 属 情 况 : 本 项 目 已 申 请 专 利, 专 利 号 : X 10. 弱 光 太 阳 能 发 电 装 置 为 克 服 太 阳 能 发 电 效 率 低 下 问 题, 提 出 了 一 种 弱 光 太 阳 能 发 电 系 统 该 系 统 在 阴 雨 天 或 晚 上 弱 光 情 况 下, 能 够 吸 收 非 可 见 光 光 能, 在 光 线 比 较 暗 的 情 况, 通 过 光 路 设 计 提 高 光 照 强 度, 增 强 太 阳 能 转 换 效 率 太 阳 能 供 电 系 统 的 基 本 构 成 主 要 由 太 阳 能 电 池 板, 太 阳 能 电 池 控 制 器, 蓄 电 池 和 交 直 流 逆 变 器 构 成, 其 中 的 核 心 元 件 是 太 阳 能 电 池 板 太 阳 能 电 池 板 将 太 阳 的 光 能 直 接 转 化 为 电 能 本 装 置 利 用 可 见 光 与 非 可 见 光 混 合 太 阳 能 电 池 板, 有 效 获 取 空 间 各 种 波 长 的 光 能 太 阳 能 控 制 器 负 责 充 电 过 程 中 过 流 保 护, 充 电 过 程 中 的 检 测 管 理 与 控 制 另 外, 控 制 器 具 有 自 动 防 止 太 阳 能 光 伏 电 源 系 统 的 储 能 蓄 电 池 组 过 充 电 和 过 放 电 的 设 备, 它 是 光 伏 发 电 系 统 的 核 心 部 件 之 一 蓄 电 池 用 于 存 储 从 光 伏 电 池 转 换 来 的 电 力, 按 照 需 要 随 时 释 放 出 来 使 用 太 阳 能 光 伏 系 统 中 一 般 采 用 的 是 铅 酸 蓄 电 池 和 碱 性 镍 镉 蓄 电 池 交 直 流 逆 变 器 用 于 将 直 流 电 转 换 为 交 流 电 的 装 置 此 外, 逆 变 器 还 具 有 自 动 稳 压 功 能, 可 改 善 光 伏 发 电 系 统 的 供 电 质 量 新 型 弱 光 太 阳 能 供 电 系 统 内 部 结 构 如 下 : 新 型 太 阳 能 电 池 板 控 制 器 蓄 电 池 组 逆 变 电 路 其 中, 新 型 太 阳 能 电 池 板 采 用 组 合 型 新 材 料 太 阳 能 板, 包 括 增 强 型 单 晶 硅 太 阳 能 板 和 非 可 见 光 吸 收 板 增 强 型 太 阳 能 板 利 用 新 型 光 路 设 计 可 将 弱 光 变 成 强 光, 非 可 见 光 吸 收 板 可 吸 收 自 然 界 各 种 存 在 的 弱 光, 转 换 为 电 能 高 效 电 池 组 存 储 光 能 转 化 后 的 电 能 量 控 制 器 负 责 充 电 过 程 中 的 检 测 与 控 制 逆 变 电 路 将 供 电 输 出 的 电 能 以 220 伏 的 交 流 电 稳 定 输 出 新 型 弱 光 太 阳 能 供 电 系 统 优 点 体 现 在 以 下 几 个 方 面 : 1 太 阳 能 转 换 效 率 高 本 系 统 采 用 组 合 型 新 材 料 太 阳 能 板, 包 括 增 强 型 单 晶 硅 太 阳 能 板 和 非 可 见 光 吸 收 板 有 效 解 决 了 系 统 在 阴 雨 天 或 晚 上 发 电 问 题 2 应 用 范 围 广 太 阳 能 在 地 球 表 面 分 布 不 均, 有 的 地 方 光 强 而 有 的 地 方 光 弱 而 使 用 弱 光 太 阳 能 供 电 系 统, 只 要 有 弱 光 太 阳 能 的 地 方 就 可 以 使 用 弱 光 发 电 系 统 3 系 统 可 靠 耐 用 使 用 寿 命 长 维 护 简 单 可 靠 性 高 晶 体 硅 太 阳 能 电 池 寿 命 长 达 年 应 用 范 围 : 光 是 一 种 清 洁 可 再 生 能 源, 并 且 太 阳 能 资 源 在 我 国 广 泛 分 布 我 国 幅 员 广 大, 有 着 十 分 丰 富 的 太 阳 能 资 源 由 于 我 国 是 一 个 能 源 消 耗 大 国, 并 且 人 口 分 布 极 不 合 理, 因

21 新 能 源 高 效 节 能 11 此 发 展 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 对 于 我 国 的 可 持 续 发 展 保 持 能 源 供 给 的 独 立 性 和 安 全 性, 以 及 分 散 人 口 地 区 居 民 用 电 具 有 重 要 意 义 对 能 源 的 需 求, 对 新 技 术 的 追 求 以 及 人 们 不 断 提 高 的 物 质 文 化 的 需 要, 都 将 促 使 太 阳 能 光 伏 技 术 成 为 21 世 纪 的 关 键 技 术, 而 家 用 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 也 必 会 走 进 千 家 万 户 至 2005 年 底, 已 有 大 约 75 万 套 家 用 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 进 入 用 户 家 庭 在 这 些 用 户 之 中, 大 多 数 都 是 牧 区 的 牧 民 家 庭, 这 些 家 庭 的 通 电 水 平 还 比 较 低, 一 般 只 能 满 足 基 本 的 照 明 需 要 除 此 以 外, 还 有 林 区 和 农 区 的 农 户 和 养 蜂 户 以 及 无 电 的 公 路 道 班 学 校 商 店 等 小 单 位 以 在 使 用 家 用 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统, 还 有 一 些 缺 电 地 区 的 城 镇 居 民, 也 成 为 家 用 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 的 用 户 如 果 这 些 家 用 太 阳 能 光 伏 发 电 系 统 的 保 有 量 按 80% 计, 加 上 国 家 光 明 工 程 和 送 电 到 乡 工 程 的 光 伏 电 站, 中 国 目 前 至 少 有 100 万 户 家 庭 主 要 依 靠 光 伏 发 电 系 统 解 决 基 本 的 生 活 照 明 用 电 虽 然 太 阳 能 家 用 发 电 装 置 具 有 广 阔 的 市 场, 但 目 前 市 场 推 广 比 较 困 难 其 主 要 原 因 在 于 太 阳 能 发 电 的 效 率 较 低, 难 以 满 足 用 户 的 需 要 例 如, 一 般 的 太 阳 能 电 池 板 光 电 转 换 效 率 不 足 20%, 整 整 一 个 白 天 的 光 照 电 能, 不 够 晚 上 一 会 儿 消 耗 的, 而 且 几 乎 所 有 的 太 阳 能 发 电 系 统 无 法 在 阴 雨 天 或 晚 上 发 电, 这 个 技 术 瓶 颈 是 限 制 太 阳 能 产 业 发 展 的 重 要 因 素 因 此, 弱 光 太 阳 能 发 电 装 置 具 有 重 要 的 推 广 价 值 预 期 效 果 : 本 项 目 属 自 主 研 发 目 前 处 于 中 试 阶 段 弱 光 太 阳 能 发 电 装 置 可 按 照 要 求 定 做, 一 般 成 本 25 元 /W, 安 全 美 观 预 计 年 销 售 额 3000 万 左 右 本 项 目 投 资 100 万 即 可 启 动, 无 需 特 殊 加 工 设 备 也 可 以 OEM 加 工, 提 供 技 术 服 务 与 支 持 11. 流 光 放 电 烟 气 脱 硫 的 半 湿 法 流 程 采 用 高 频 高 压 AC/DC 电 源 ( 交 直 流 叠 加 电 源 ) 产 生 流 光 放 电 等 离 子 体 进 行 烟 气 一 体 化 脱 硫 脱 硝 ; 采 用 湿 式 反 应 系 统, 解 决 了 能 耗 偏 高 和 副 产 物 粘 壁 问 题 ; 生 成 物 为 硫 铵 硝 铵 化 肥 的 半 湿 法 流 程 是 第 一 次 实 现 12000Nm 3 烟 气 放 电 脱 硫 脱 硝 的 完 整 工 业 化 流 程 本 项 目 主 要 技 术 指 标 如 下 : 300MW 机 组,1.2 M Nm 3 /h,1000 ppm SO 2 排 放 吨 (SO 2 )/ 年,7200h/y,12500 ton/y NH 3,1750 万 元 脱 硫 率 =0.95,A/S = 0.95,7200h/y,48000 ton/y (NH 4 ) 2 SO 4,2250 万 元 收 益 :500 万 元 / 年 ( 无 须 拒 绝 用 高 硫 煤 ) 图 1 流 光 放 电 用 高 频 高 压 电 源

22 12 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 除 尘 器 换 热 器 干 燥 器 换 热 器 烟 囱 燃 煤 烟 气 > ~ 6 0 C 烟 囱 > 除 尘 器 > 7 0 分 区 湿 式 换 热 器 干 燥 器 1 00 m g/m 3 反 应 器 换 热 器 水 吸 收 剂 硫 酸 盐 高 频 高 压 电 源 图 2 流 光 放 电 烟 气 脱 硫 的 半 湿 法 流 程 框 图 高 频 高 压 AC/DC 电 源 ( 交 直 流 叠 加 电 源 ) 的 采 用, 产 生 的 流 光 放 电 等 离 子 体 进 行 烟 气 一 体 化 脱 硫 脱 硝, 解 决 了 窄 脉 冲 电 源 寿 命 短 和 价 格 昂 贵 的 问 题, 克 服 了 其 不 能 工 业 化 应 用 的 弊 端 图 3 烟 气 脱 硫 半 湿 法 试 验 平 台 图 3 为 国 家 863 重 点 攻 关 课 题, 在 北 京 交 通 大 学 搭 建 的 烟 气 脱 硫 试 验 平 台, 已 通 过 专 家 组 验 收, 目 前 正 处 于 工 业 示 范 工 程 阶 段 图 4 高 频 高 压 电 源 产 生 的 流 光 通 道 应 用 范 围 : 烟 气 ; 脱 硫 脱 硝 本 设 备 产 生 的 流 光 放 电 等 离 子 体 还 可 以 灭 菌 消 毒 脱 除 VOCs 重 金 属 等 污 染 物 的 作 用 12. 新 型 电 动 车 辆 驱 动 系 统 该 系 统 能 满 足 电 动 车 辆 起 动 加 速 再 生 制 动 等 全 部 牵 引 驱 动 要 求 该 驱 动 系 统 采 用 新 型 的 开 关 磁 阻 电 动 机 调 速 系 统, 与 现 有 的 直 流 和 交 流 的 驱 动 系 统 相 比, 开 关 磁 阻 电 动 机 结 构 更 简 单 使 用 更 可 靠 维 护 更 方 便 不 同 转 速 下 的 效 率 水 平 更 高, 其 控 制 器 比 异 步 电 动 机 交 流 调 速 控 制 器 的 原 理 简 单 成 本 更 低, 是 电 机 界 公 认 的 非 常 具 有 发 展 前 景 的 变 速 驱 动 系 统

23 新 能 源 高 效 节 能 13 开 关 磁 阻 电 动 机 可 以 广 泛 地 应 用 在 电 动 汽 车 无 轨 电 车 城 市 轻 轨 地 铁 以 及 铁 路 动 车 的 牵 引 和 驱 动 上, 另 外 可 以 代 替 直 流 或 交 流 调 速, 广 泛 地 应 用 在 需 要 调 速 的 工 业 设 备 上 各 种 牵 引 用 开 关 磁 阻 电 动 机 的 主 要 技 术 指 标 : 电 压 电 压 :DC 500V 以 下 600V 750V 1500V 功 率 等 级 :36kW 60kW 75kW 180kW 应 用 范 围 : 电 动 汽 车 无 轨 电 车 轻 轨 地 铁 以 及 铁 路 对 新 型 驱 动 系 统 的 需 要 特 别 迫 切, 因 此 新 型 电 动 车 辆 驱 动 系 统 的 市 场 应 用 前 景 非 常 看 好 目 前 75kW 180kW 开 关 磁 阻 电 动 机 驱 动 系 统 在 国 内 是 填 补 空 白 技 术 领 先, 在 国 际 上 也 属 于 先 进 的 技 术 水 平 13. 全 电 子 式 智 能 型 ( 节 能 型 ) 电 弧 焊 机 防 触 电 保 护 器 1 使 用 该 装 置, 则 电 焊 把 手 处 的 空 载 电 压 不 大 于 3V( 峰 峰 值 ), 该 电 压 既 不 会 直 接 也 不 会 间 接 导 致 电 焊 工 伤 亡 事 故 目 前 市 场 上 销 售 量 的 同 类 产 品 的 空 载 电 压 24V( 有 效 值 ); 2 该 产 品 具 有 非 常 明 显 的 节 能 效 果, 不 使 用 该 产 品, 电 弧 焊 机 的 空 载 能 耗 约 为 1000W 以 上, 使 用 该 产 品, 电 弧 焊 机 的 空 载 能 耗 不 大 于 1W; 3 该 产 品 为 智 能 化 产 品 体 积 小 ( 是 目 前 市 场 上 销 售 量 最 大 的 产 品 的 1/2 以 下 ) 重 量 轻 便 于 安 装 且 即 接 即 用 无 需 调 试 ( 其 它 产 品 大 多 需 现 场 调 试 ) 免 维 护 ( 其 它 产 品 维 修 率 高 ), 对 应 用 环 境 要 求 低 ( 能 用 电 焊 机 的 地 方 都 可 用 ); 接 线 简 单, 相 当 于 串 接 供 电 开 关, 且 含 漏 电 保 护 功 能 ; 4 该 产 品 的 加 工 及 调 试 简 单, 核 心 控 制 系 统 模 块 化, 不 需 要 高 水 平 的 技 工 ; 5 产 该 产 品 只 需 计 算 机 示 波 器 万 用 表 电 烙 铁 等 常 用 设 备, 及 几 十 平 方 米 的 场 地 应 用 范 围 : 2005 年 国 家 安 全 生 产 条 列 规 定, 每 个 电 弧 焊 机 必 须 安 装 该 产 品, 且 5 年 强 制 报 废, 据 权 威 部 门 统 计, 目 前, 我 国 电 弧 焊 机 保 有 量 约 500 万 台 预 期 效 果 : 该 产 品 的 材 料 成 本 不 高 于 300 元, 销 售 额 约 700 元,1 个 生 产 人 员 年 产 量 约 台, 每 个 生 产 人 员 年 毛 利 480 万 生 产 该 产 品 只 需 要 计 算 机 示 波 器 万 用 表 电 烙 铁 等 常 用 设 备, 及 几 十 平 方 米 的 场 地, 不 需 要 太 多 资 金 ; 而 且 该 产 品 的 加 工 及 调 试 简 单, 核 心 控 制 系 统 已 经 模 块 化, 生 产 不 需 要 高 水 平 的 技 工, 且 单 人 可 生 产

24 14 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 图 1 电 弧 焊 机 防 触 电 保 护 器 图 2: 控 制 主 板 图 3 连 接 关 系 图

25 新 能 源 高 效 节 能 15 交 通 运 输 及 相 关 技 术 14. 城 市 轨 道 交 通 基 于 通 信 的 CBTC 系 统 城 市 轨 道 交 通 系 统 作 为 大 容 量 高 密 度 的 公 共 交 通 工 具, 其 安 全 性 直 接 关 系 到 广 大 乘 客 的 生 命 安 全, 为 保 证 这 一 系 统 安 全 高 效 地 运 行, 需 要 有 一 套 安 全 可 靠 的 列 车 自 动 控 制 系 统 (ATC) 基 于 通 信 的 列 车 控 制 (CBTC:Communication Based Train Control) 是 当 今 世 界 最 先 进 的 列 车 自 动 控 制 系 统, 从 2004 年 底 到 现 在 中 国 所 有 建 设 或 改 造 的 城 轨 线 路 全 部 采 用 引 进 CBTC 技 术, 核 心 技 术 一 直 掌 握 在 外 国 公 司 手 里, 给 轨 道 交 通 建 设 开 通 及 安 全 运 营 维 护 带 来 很 大 风 险, 已 成 为 制 约 中 国 城 市 轨 道 交 通 持 续 发 展 的 因 素 之 一 北 京 交 通 大 学 多 年 来 一 直 致 力 于 先 进 列 车 自 动 控 制 系 统 的 核 心 技 术 研 究 与 开 发, 并 取 得 了 一 系 列 重 大 成 果, 在 轨 道 交 通 发 展 中 发 挥 了 重 大 作 用 2004 年 底, 当 时 全 国 乃 至 全 世 界 刚 刚 开 始 应 用 先 进 的 CBTC 信 号 系 统, 北 京 市 第 一 期 采 用 产 学 研 相 结 合 的 方 式 立 项 进 行 基 于 通 信 的 城 轨 CBTC 系 统 研 究, 北 京 交 通 大 学 作 为 核 心 技 术 研 究 牵 头 单 位 2006 年, 自 主 开 发 的 CBTC 系 统 核 心 技 术 研 究 并 被 列 入 中 国 国 家 十 一 五 科 技 支 撑 计 划 课 题 2007 年, 在 攻 克 了 CBTC 系 统 的 关 键 技 术, 完 成 整 个 系 统 的 系 统 集 成 测 试 和 试 车 线 试 验 基 础 上, 北 京 市 第 二 期 滚 动 支 持 该 项 目 的 运 营 线 试 验 2008 年 北 京 市 第 三 期 设 立 北 京 轨 道 交 通 核 心 技 术 研 发 及 示 范 工 程 重 大 专 项, 利 用 国 家 首 台 套 政 策, 指 定 选 用 北 京 交 通 大 学 开 发 CBTC 关 键 技 术 和 设 备 为 核 心, 把 北 京 亦 庄 线 建 设 成 自 主 创 新 的 国 产 信 号 系 统 示 范 工 程 同 年, 国 家 财 政 部 专 门 设 立 轨 道 交 通 运 行 控 制 系 统 研 发 与 中 试 示 范 项 目, 在 大 连 快 轨 3 号 线 进 行 了 全 长 8.9 公 里 CBTC 中 试 试 验, 进 一 步 测 试 验 证 了 CBTC 系 统 的 性 能 与 功 能, 促 进 了 研 发 成 果 工 程 化 产 品 化 在 国 家 财 政 部 科 技 部 建 设 部 北 京 市 等 各 级 领 导 和 部 门 关 心 支 持 下, 经 过 近 五 年 的 努 力, 北 京 交 通 大 学 已 攻 克 了 CBTC 系 统 的 关 键 技 术, 所 研 制 的 CBTC 系 统 各 项 功 能 和 性 能 技 术 指 标 达 到 国 际 先 进 水 平, 是 全 国 第 一 个 立 项 研 究 第 一 个 出 阶 段 成 果 的 第 一 个 使 用 国 家 首 台 套 政 策 建 立 示 范 工 程 成 套 系 统 的 具 有 完 全 自 主 知 识 产 权 的 先 进 的 实 用 化 的 城 市 轨 道 交 通 CBTC 系 统, 属 于 完 全 自 主 创 新 的 项 目, 探 索 了 一 条 官 产 学 研 用 联 合 研 发 应 用 的 体 制 和 机 制, 充 分 发 挥 各 方 的 优 势 和 积 极 性 本 项 目 的 研 究 将 真 正 突 破 信 号 系 统 国 产 化 的 瓶 颈 和 死 循 环, 摆 脱 国 外 的 技 术 垄 断, 在 中 国 形 成 一 个 高 附 加 值 的 高 新 技 术 产 业 链, 为 中 国 城 市 轨 道 交 通 的 持 续 发 展 提 供 强 有 力 的 技 术 支 撑 应 用 范 围 : 根 据 世 界 其 他 国 家 尤 其 是 发 达 国 家 的 现 状, 几 乎 每 个 30 万 以 上 人 口 的 城 市 都 拥 有 较 为 发 达 的 城 市 轨 道 交 通 客 运 系 统 根 据 统 计 资 料, 目 前 我 国 拥 有 49 个 百 万 以 上 人 口 城 市 根 据 我 国 的 发 展 水 平, 如 果 超 过 100 万 人 口 的 城 市 均 需 建 设 城 市 轨 道 交 通 系 统, 那 么 本 研 究 成 果 将 有 非 常 巨 大 的 市 场 需 求 有 数 据 显 示, 全 国 已 有 14 个 大 城 市 上 报 了 城 市 轨 道 交 通 网 的 规 划 方 案, 规 划 建 设 65 条 线 路, 深 圳 杭 州 哈 尔 滨 广 州 上 海 成 都 等 城 市 的 规 划 已 经 通 过 了 国 家 审 批, 其 中 北 京 上 海 广 州 三 座 城 市 更 是 以 每 年 近 40 公 里 的 速 度 建 设 城 市 轨 道 交 通 线 路 初

26 16 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 步 统 计 到 2020 年 底 中 国 新 建 城 市 轨 道 交 通 线 路 将 达 到 6100km, 信 号 系 统 的 总 投 资 规 模 约 600 亿 元 人 民 币 由 此 可 见, 城 市 轨 道 交 通 列 车 自 动 运 行 控 制 系 统 装 备 的 现 实 市 场 和 潜 在 市 场 十 分 巨 大, 列 车 自 动 运 行 控 制 系 统 的 特 点 和 优 势 已 经 广 泛 被 市 场 认 识 和 接 受, 城 市 轨 道 交 通 新 建 项 目 纷 纷 确 定 了 采 用 基 于 通 信 的 列 车 自 动 运 行 控 制 的 可 行 性 研 究 报 告 方 案 和 设 计 方 案 目 前 国 际 上 第 三 世 界 的 轨 道 交 通 也 迅 速 发 展, 并 且 中 国 大 力 支 援 了 这 些 项 目 的 实 施, 根 据 2009 年 市 场 统 计, 中 国 承 担 的 国 外 轨 道 交 通 的 建 设 项 目 经 费 达 到 5000 亿 元 以 上, 其 中 轨 道 交 通 的 信 号 系 统 份 额 每 年 将 达 到 70 亿 元 人 民 币 以 上 15. 轨 道 交 通 用 高 温 超 导 直 线 电 机 的 研 制 传 统 城 市 轨 道 交 通 车 辆 是 依 靠 轮 轨 来 牵 引 和 制 动, 由 于 物 理 黏 着 的 存 在 限 制 了 其 加 减 速 度 性 能 和 爬 坡 能 力 的 提 高 ; 此 外 它 还 存 在 全 天 候 运 行 特 性 较 差, 机 械 振 动 和 噪 声 较 大, 车 辆 轻 量 化 和 小 型 化 相 对 困 难 等 缺 点 直 线 感 应 电 机 运 载 系 统 是 采 用 直 线 感 应 电 机 驱 动 的 新 型 城 市 轨 道 交 通 模 式, 系 统 用 轮 轨 完 成 其 支 撑 和 导 向, 依 靠 直 线 感 应 电 机 所 产 生 的 电 磁 力 来 推 进 因 此 这 种 系 统 不 再 受 到 轮 轨 黏 着 因 素 的 制 约, 牵 引 - 制 动 性 能 发 挥 不 依 赖 于 环 境, 取 消 了 旋 转 电 机 驱 动 所 必 须 的 滚 动 轴 承 传 动 齿 轮 车 辆 具 有 很 强 的 加 减 速 性 能 曲 线 通 过 性 能 和 爬 坡 能 力, 运 行 平 稳 性 高, 更 容 易 实 现 小 编 组, 高 密 度, 自 动 驾 驶 的 运 行 模 式, 运 营 适 应 性 较 好 目 前 全 世 界 已 有 5 个 国 家 共 10 条 直 线 感 应 电 机 驱 动 地 铁 线 路 投 入 商 业 运 营, 直 线 感 应 电 机 运 载 系 统 正 在 逐 渐 成 为 城 市 轨 道 交 通 的 首 选 模 式 直 线 感 应 电 机 运 载 系 统 由 于 车 载 定 子 与 地 面 转 子 是 处 在 一 个 相 对 直 线 运 动 的 弹 性 ( 轴 箱 垂 向 弹 性 定 位 ) 系 统 间, 不 可 避 免 地 会 造 成 初 级 铁 芯 底 部 平 面 和 次 级 导 体 板 上 表 面 之 间 间 隙 ( 气 隙 ) 的 变 化, 因 此 气 隙 设 计 不 能 太 小 再 加 上 直 线 感 应 电 机 的 端 部 效 应, 漏 磁 场 较 大, 效 率 和 功 率 因 数 较 低 就 成 为 了 直 线 电 机 系 统 的 最 大 问 题 近 来 铋 (Bi) 和 钇 (Y) 系 高 温 超 导 导 线 的 工 业 化 生 产 水 平 有 明 显 提 高, 用 高 温 超 导 导 线 替 代 铜 导 线 已 成 为 可 能 美 国 已 经 完 成 了 36.5MW 的 高 温 超 导 同 步 电 机 的 研 制, 电 机 的 转 子 用 Bi 系 高 温 超 导 导 线 绕 制 而 成 ; 日 本 超 导 磁 悬 浮 试 验 列 车 用 Bi 系 导 线 制 成 的 高 温 超 导 磁 体 代 替 低 温 超 导 磁 体 的 工 作 也 取 得 了 成 功 由 于 超 导 材 料 的 载 流 能 力 比 铜 导 线 高 百 倍 以 上, 超 导 电 机 的 有 效 磁 场 可 以 设 计 的 很 高, 非 常 适 合 于 轨 道 交 通 驱 动 用 直 线 电 动 机 需 要 大 气 隙 的 工 作 特 点, 甚 至 初 级 线 圈 可 以 采 用 空 心 结 构, 电 机 的 损 耗 和 噪 声 都 可 以 下 降, 体 积 和 重 量 的 可 大 幅 度 降 低

27 交 通 运 输 及 相 关 技 术 17 该 产 品 技 术 创 新 点 如 下 : 1 将 高 温 超 导 磁 体 作 为 高 温 超 导 电 机 的 电 枢 绕 组 运 行 在 交 流 情 况 下, 研 究 并 解 决 高 温 超 导 磁 体 的 制 造 连 接 安 装 保 护 等 一 系 列 基 础 问 题 ; 2 利 用 高 温 超 导 材 料 大 电 流 密 度 的 特 点, 采 用 无 铁 芯 超 导 电 机 电 机 的 设 计, 降 低 电 机 的 交 流 损 耗 ; 3 减 小 直 线 电 机 的 气 隙 对 提 高 电 机 的 牵 引 力 很 重 要, 设 计 出 高 强 度 薄 壁 杜 瓦 技 术 ; 4 设 计 研 制 超 导 电 机 的 失 超 保 护 系 统 和 同 类 产 品 比 较, 本 产 品 具 有 如 下 优 势 : 1 在 结 构 上, 本 发 明 提 出 高 温 超 导 直 线 电 机 内 部 超 导 绕 组 采 用 饼 式 结 构, 绕 组 采 取 层 状 排 列, 避 开 了 高 温 超 导 体 较 差 的 机 械 性 能 对 磁 体 绕 制 的 约 束, 最 大 限 度 发 挥 其 优 越 的 电 磁 特 性 ; 2 由 于 电 磁 驱 动 为 非 接 触 式 电 磁 力 驱 动, 而 且 采 用 了 高 温 超 导 电 磁 系 统, 高 温 超 导 电 磁 铁 本 身 由 于 绕 组 选 择 高 温 超 导 材 料, 绕 组 电 阻 趋 近 于 零, 所 以 高 温 超 导 绕 组 本 身 电 能 损 耗 极 小 ; 3 由 于 绕 组 选 择 超 导 材 料, 所 以 绕 组 中 可 以 通 以 非 常 大 的 电 流, 因 此 产 生 的 磁 场 强 度 也 非 常 的 大, 这 样, 就 可 以 产 生 非 常 大 的 涡 流 驱 动 电 磁 力 绕 组 采 取 层 状 密 排 列, 可 以 有 效 提 高 磁 通 密 度, 提 高 直 线 电 机 的 驱 动 力 ; 4 相 对 于 常 规 电 磁 体, 产 生 同 样 强 度 的 磁 场, 高 温 超 导 绕 组 体 积 小 重 量 轻, 损 耗 电 能 也 小, 可 靠 性 和 寿 命 大 为 提 高, 可 以 广 泛 应 用 在 轨 道 动 车 ( 如 : 列 车 地 铁 城 铁 有 轨 电 车 等 ) 的 涡 流 驱 动 技 术 中 本 产 品 能 够 解 决 的 关 键 技 术 : 1 高 温 超 导 直 线 电 机 优 化 设 计 方 法 研 究 : 直 线 电 机 的 结 构 及 参 数 不 对 称, 在 研 究 电 机 各 参 数 及 优 化 设 计 时 计 算 模 型 复 杂, 如 果 仍 然 沿 用 常 规 电 机 的 分 析 方 法, 研 究 过 程 中 需 要 引 入 多 种 简 化 和 假 设, 有 必 要 结 合 直 线 电 机 自 身 的 结 构 特 点, 对 直 线 电 机 的 设 计 和 优 化 方 法 展 开 进 一 步 深 入 的 研 究, 提 高 直 线 电 机 驱 动 系 统 的 整 体 性 能 参 数 ; 2 高 性 能 高 绝 缘 强 度 高 温 超 导 磁 体 制 造 技 术 : 高 温 超 导 直 线 电 机 中, 高 温 超 导 磁 体 工 作 在 交 流 条 件 下, 如 何 提 高 高 温 超 导 磁 体 在 交 流 下 的 载 流 能 力 及 绝 缘 强 度, 将 是 决 定 高 温 超 导 直 线 电 机 性 能 参 数 的 一 个 重 要 影 响 因 素 ; 3 高 温 超 导 磁 体 在 高 温 超 导 电 机 初 级 铁 心 中 的 安 装 固 定 保 护 技 术, 高 温 超 导 磁 体 的 稳 定 性 研 究 : 高 温 超 导 磁 体 受 材 料 特 性 的 限 制, 多 绕 制 成 饼 式 线 圈, 在 高 温 超 导 初 级 铁 心 中 的 排 布 连 接 固 定 等 技 术 是 研 究 的 重 点 和 难 点 ; 4 高 强 度 薄 壁 杜 瓦 技 术 : 轨 道 驱 动 用 直 线 电 机 的 一 个 特 点 就 是 气 隙 较 大, 这 也 是 导 致 其 工 作 性 能 不 理 想 的 一 个 重 要 因 素, 高 温 超 导 材 料 具 有 比 常 规 金 属 材 料 高 得 多 的 载 流 能 力, 可 以 产 生 很 强 的 工 作 磁 场, 有 助 于 消 除 大 气 隙 的 影 响 但 是 从 高 温 超 导 直 线 电 机 的 角 度 看, 研 制 高 强 度 薄 壁 杜 瓦 对 于 减 小 电 机 的 气 隙 提 高 高 温 超 导 直 线 电 机 整 体 的 性 能 和 降 低 高 温 超 导 材 料 的 用 量 降 低 高 温 超 导 直 线 电 机 的 制 造 成 本 也 具 有 重 要 的 意 义 ; 5 低 压 大 电 流 变 流 器 : 由 于 高 温 超 导 直 线 电 机 的 电 流 比 同 等 功 率 的 普 通 直 线 电 机 要 大 很 多, 因 此 对 控 制 电 机 所 采 用 的 变 流 器 提 出 了 低 压 大 电 流 的 要 求, 对 于 这 种 变 流 器 的 主 电 路 结 构 设 计 布 局 布 线 设 计 以 及 电 磁 兼 容 设 计 等 等 是 研 究 的 难 点 问 题 此 外 由 于 工 作 电 流 较 大 对 功 率 开 关 器 件 的 保 护 电 路 也 提 出 了 更 高 的 要 求, 因 此 功 率 开 关 器 件 的 驱 动 及 保 护 电 路 设 计 也 是 需 要 重 点 研 究 的 内 容 ; 6 高 温 超 导 直 线 电 机 驱 动 系 统 控 制 技 术 : 考 虑 直 线 电 机 边 端 效 应 及 垂 向 力 特 性 的 控 制 气 隙 参 数 扰 动 对 电 机 控 制 的 影 响 和 高 性 能 的 控 制 方 式 在 直 线 电 机 中 的 应 用

28 18 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 应 用 范 围 : 从 20 世 纪 80 年 代 中 期 加 拿 大 多 伦 多 Scarborough 线 和 温 哥 华 Skytrain 线 的 建 成 通 车 开 始, 其 后 20 多 年 中, 直 线 感 应 电 机 运 载 系 统 在 国 外 得 到 了 良 好 的 发 展, 目 前 全 世 界 已 有 加 拿 大 马 来 西 亚 美 国 日 本 中 国 等 5 个 国 家 共 10 条 直 线 感 应 电 机 驱 动 地 铁 线 路 投 入 商 业 运 营, 线 路 总 长 度 超 过 230 公 里, 直 线 感 应 电 机 运 载 系 统 正 在 逐 渐 成 为 城 市 轨 道 交 通 的 首 选 模 式 国 内 城 市 轨 道 交 通 筹 建 工 作 始 于 20 世 纪 50 年 代 的 北 京, 第 一 条 线 于 60 年 代 动 工, 70 年 代 投 入 使 用 目 前, 北 京 上 海 广 州 重 庆 青 岛 等 20 多 个 城 市 正 在 积 极 筹 建 形 式 不 同 的 轨 道 交 通 系 统 据 国 资 委 资 料 显 示, 十 五 计 划 期 间, 中 国 城 市 交 通 投 资 达 8000 亿 元 人 民 币, 其 中 至 少 有 2000 亿 元 用 于 地 铁 建 设 大 多 数 线 路 的 选 择 仍 采 用 传 统 的 成 熟 的 轮 轨 粘 着 驱 动 方 式, 广 州 地 铁 4 号 线 是 国 内 第 一 条 采 用 直 线 感 应 电 机 驱 动 的 地 铁 线 路, 广 州 地 铁 5 6 号 线 和 首 都 机 场 线 也 拟 定 采 用 此 种 驱 动 方 式, 这 些 成 为 国 内 直 线 感 应 电 机 运 载 系 统 的 研 究 发 展 和 应 用 的 开 端 其 中 首 都 机 场 线 从 2000 年 开 始 论 证, 到 2003 年 最 终 确 定 采 用 直 线 电 机 驱 动 系 统, 其 依 据 主 要 有 : 技 术 先 进, 安 全 可 靠 ; 造 价 较 低, 直 线 电 机 系 统 较 轮 轨 系 统 造 价 可 以 降 低 20%; 养 护 简 单 ; 符 合 环 保 要 求, 直 线 电 机 驱 动 系 统 比 常 规 轮 轨 技 术 的 噪 声 低 8~10dB, 最 大 噪 声 也 仅 有 73dB; 使 用 灵 活, 便 于 推 广, 由 于 直 线 电 机 驱 动 系 统 仍 然 采 用 轮 轨 支 撑, 在 列 车 发 生 故 障 时, 可 以 很 简 单 的 采 用 其 它 内 燃 或 者 电 力 机 车 救 援 中 国 城 市 轨 道 交 通 发 展 迅 速, 到 2005 年 底, 全 国 已 开 通 城 市 轨 道 交 通 的 城 北 京 : 目 前 投 入 运 营 的 地 铁 线 路 总 长 113 公 里 根 据 规 划, 到 2050 年, 北 京 地 铁 总 里 程 将 突 破 1000 公 里 上 海 : 到 2010 年 初 步 建 成 地 铁 300 公 里, 并 与 地 面 200 公 里 的 轨 道 交 通 相 连, 构 成 500 公 里 的 城 市 轨 道 交 通 网 络 广 州 : 根 据 轨 道 交 通 总 体 建 设 规 划 和 分 阶 段 实 施 方 案, 广 州 2005 年 年 建 设 地 铁 线 路 长 度 为 公 里 广 州 地 铁 现 有 1 号 线 2 号 线 3 号 线 及 4 号 线 在 运 营 中, 总 长 公 里 从 2004 年 开 始, 广 州 地 铁 每 年 将 平 均 开 通 35 公 里, 预 计 2010 年 开 通 运 营 总 长 为 200 公 里, 广 州 地 铁 的 远 期 规 划 长 度 是 600 公 里 市 有 北 京 上 海 广 州 等 10 城 市 20 条 线, 运 营 线 路 总 长 444 公 里 其 中, 北 京 上 海 广 州 三 城 市 近 几 年 每 年 新 增 的 线 路 长 度 都 达 到 了 30 到 50 公 里 预 期 效 果 : 从 国 内 外 的 发 展 情 况 来 看, 把 轮 轨 驱 动 改 为 直 线 驱 动 可 以 节 省 建 设 成 本 的 20% 左 右, 改 为 超 导 直 线 电 机 驱 动, 可 以 进 一 步 节 省 能 耗 根 据 已 经 开 通 地 铁 交 通 的 6 个 城 市,10 条 线, 线 路 总 长 318 公 里 计 算, 地 铁 每 公 里 的 平 均 造 价 在 5 亿 元 左 右, 考 虑 未 来 地 铁 及 轻 轨 的 发 展 规 模, 该 项 研 究 具 有 十 分 显 著 的 经 济 效 益 直 线 电 机 轨 道 交 通 的 核 心 技 术 都 集 中 在 国 外 几 家 大 公 司 手 中, 主 要 有 加 拿 大 的 庞 巴 迪 日 本 的 川 崎 日 立 等 三 家 公 司, 广 州 地 铁 4 号 线 中 直 线 电 机 就 是 采 用 了 日 本 川 崎 公 司 的 技 术, 国 内 在 这 一 领 域 取 得 的 成 果 还 很 少 国 内 Bi 系 高 温 超 导 材 料 已 经 可 以 产 业 化 生 产, 产 品 性 能 也 在 日 益 提 高, 在 国 家 的 支 持 下, 近 几 年 已 经 开 展 了 多 项 高 温 超 导 强 电 应 用 项 目 研 究 此 时, 将 高 温 超 导 技 术 与 直 线 电 机 技 术 相 结 合, 对 轨 道 交 通 用 高 温 超 导 直 线 电 机 应 用 中 的 关 键 技 术 展 开 研 究, 有 望 在 这 一 领 域 取 得 一 批 具 有 自 主 知 识 产 权 的 研 究 成 果, 具 有 重 要 的 理 论 意 义 和 经 济 价 值, 同 时, 本 课 题 对 轨 道 交 通 直 线 驱 动 技 术 的 研 究, 其 研 究 成 果 还 可 以 直 接 应 用 于 未 来 的 磁 悬 浮 列 车 技 术 中 该 产 品 研 制 样 机 所 需 要 的 设 备 资 金 场 地 人 员 等 费 用 400 万

29 16. 高 速 铁 路 净 空 安 全 在 线 监 测 装 置 交 通 运 输 及 相 关 技 术 19 侵 入 高 速 铁 路 线 路 的 异 物 会 对 高 速 列 车 运 行 安 全 构 成 极 大 威 胁, 为 此 北 京 交 通 大 学 研 制 开 发 了 基 于 激 光 扫 描 与 立 体 机 器 视 觉 的 高 速 铁 路 净 空 安 全 在 线 监 测 装 置 该 装 置 能 够 全 天 候 实 现 线 路 净 空 的 非 接 触 式 安 全 在 线 监 测, 目 前 已 申 请 国 家 发 明 专 利 并 在 京 沪 高 速 铁 路 现 场 成 功 应 用 该 系 统 可 采 用 多 个 二 维 激 光 器 任 意 组 合 实 现 立 体 空 间 的 监 测, 并 通 过 立 体 视 觉 对 激 光 器 检 测 的 异 物 进 行 三 维 识 别 与 确 认, 设 备 间 通 过 Zigbee 局 域 网 实 现 互 联, 并 通 过 GPRS 实 现 远 程 在 线 监 测 本 产 品 系 统 特 点 如 下 : 1) 单 个 激 光 器 可 监 测 半 径 80 米 的 半 圆 平 面 ; 2) 安 装 方 便, 多 个 设 备 可 根 据 需 要 任 意 组 合 ; 3) 双 目 立 体 视 觉 对 侵 限 物 体 进 行 三 维 识 别 与 确 认, 提 高 系 统 适 应 性 ; 4) 非 接 触 式 测 量,10 米 内 可 检 测 半 径 10mm 的 钢 筋,80 米 内 能 识 别 20cm 以 上 物 体 激 光 设 备 激 光 幕 墙 检 测 方 案 立 体 视 觉 检 测 方 案 立 体 视 觉 设 备 17. 车 载 列 控 运 行 环 境 电 磁 兼 容 监 测 系 统 铁 路 作 为 复 杂 的 电 磁 系 统, 高 功 率 电 气 设 备 与 弱 电 系 统 共 存, 工 作 空 间 有 限, 电 磁 环 境 恶 劣, 尤 其 是 随 着 动 力 分 散 式 列 车 速 度 的 不 断 提 高, 所 需 的 牵 引 功 率 不 断 提 高, 车 载 设 备 种 类 繁 多 连 线 复 杂, 使 电 磁 兼 容 问 题 日 益 突 出 而 系 统 间 及 系 统 内 部 优 良 的 电 磁 兼 容 性 能 是 实 现 铁 路 安 全 高 效 运 行 的 必 要 条 件 车 载 列 控 运 行 环 境 电 磁 兼 容 监 测 系 统 可 实 现 对 列 控 系 统 周 围 的 电 磁 环 境 的 实 时 监 测 和 车 载 列 控 设 备 遭 受 电 磁 干 扰 的 分 析 预 警 功 能, 可 同 时 记 录 车 载 BTM 天 线 TCR 天 线 速 度 传 感 器 多 普 勒 雷 达 测 速 器 等 周 围 空 间 中 干 扰 信 号 的 时 域 特 性 和 频 域 特 性 以 及 各 部 件 信 号 电 缆 中 耦 合 的 传 导 干 扰 电 压 或 电 流

30 20 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 系 统 特 点 : 1) 实 时 监 测 分 析 和 预 警 ; 2) 同 时 监 测 干 扰 的 时 域 特 性 和 频 域 特 性 ; 3) 多 通 道 同 时 监 测 ; 4) 频 率 范 围 :9kHz~3GHz; 5) 动 态 范 围 :60dB 2 车 载 列 控 运 行 环 境 电 磁 兼 容 监 测 系 统 监 测 的 干 扰 脉 冲 18. 高 速 列 车 受 电 弓 状 态 在 线 式 自 动 检 测 系 统 本 实 用 新 型 提 出 了 一 种 针 对 高 速 列 车 受 电 弓 状 态 在 线 式 自 动 检 测 系 统 涉 及 高 速 铁 路 在 线 自 动 检 测 技 术 领 域 该 系 统 包 括 通 过 网 络 连 接 的 远 程 监 控 中 心 和 至 少 一 个 检 测 点 通 过 本 实 用 新 型 提 出 的 采 用 激 光 测 距 原 理 的 高 速 列 车 受 电 弓 状 态 在 线 式 自 动 检 测 系 统, 能 够 实 现 在 检 测 点 处 对 高 速 通 过 的 列 车 受 电 弓 状 态 进 行 实 时 检 测, 并 通 过 数 据 处 理 系 统 分 析 该 列 车 受 电 弓 磨 耗 状 态 与 轮 廓, 从 而 有 利 于 避 免 弓 网 事 故 的 发 生 另 外 还 能 通 过 该 列 车 受 电 弓 滑 板 磨 耗 的 历 史 数 据, 判 断 出 该 滑 板 的 更 换 周 期, 从 而 实 现 列 车 受 电 弓 由 计 划 修 到 状 态 修 的 转 变 知 识 产 权 归 属 情 况 : 本 项 目 已 申 请 专 利, 专 利 号 : 散 杂 货 港 口 生 产 业 务 管 理 系 统 北 京 交 通 大 学 散 杂 货 港 口 业 务 管 理 系 统 (JPORT) 采 用 先 进 的 集 中 式 富 客 户 端 B/S 模 式, 覆 盖 港 口 集 团 港 务 公 司 计 划 调 度 商 务 合 同 办 单 计 费 费 收 大 船 作 业 驳 船 作 业 汽 车 作 业 火 车 作 业 库 场 管 理 计 件 工 资 统 计 分 析 以 及 拖 轮 理 货 物 流 船 务 等 全 面 的 生 产 业 务 流 程, 实 现 与 集 装 箱 系 统 海 关 港 务 局 等 之 间 的 信 息 交 换, 实 现 与 自 动 化 装 卸 船 中 控 系 统 基 于 RFID/IC 卡 等 的 门 闸 / 地 磅 / 库 场 系 统 视 频 监 控 系 统 车 牌 自 动 识 别 系 统 等 的 集 成, 已 在 广 州 港 集 团 生 产 业 务 部 黄 埔 港 务 分 公 司 新 港 港 务 分 公 司 新 沙 港 务 公 司, 以 及 东 莞 海 昌 码 头 投 入 正 式 应 用, 运 行 效 果 良 好 明 年 将 要 全 面 覆 盖 广 州 港 集 团 下 属 其 他 散 杂 货 港 务 公 司 和 辅 助 作 业 公 司

31 交 通 运 输 及 相 关 技 术 21 JPORT 总 体 架 构 图 JPORT 软 件 分 层 结 构 示 意 图 20. 数 字 轨 道 地 图 辅 助 GPS 实 现 精 确 列 车 定 位 方 法 及 系 统 本 发 明 提 供 一 种 数 字 轨 道 地 图 辅 助 GPS 实 现 精 确 列 车 定 位 方 法 及 系 统 该 列 车 定 位 方 法 主 要 包 括 GPS 完 好 性 监 测 算 法 和 列 车 定 位 解 算 算 法 两 个 子 算 法 GPS 完 好 性 监 测 算 法 通 过 建 立 一 种 基 于 轨 道 的 本 地 坐 标 系, 并 把 WGS-84 坐 标 转 换 为 基 于 轨 道 的 本 地 新 坐 标 系, 用 数 字 轨 道 地 图 提 供 的 地 理 信 息 来 构 建 余 度 方 程 和 约 束 条 件, 从 而 监 测 GPS 伪 距 观 测 量 ; 列 车 定 位 解 算 算 法 负 责 建 立 列 车 位 置 解 算 模 型 和 速 度 解 算 模 型, 并 综 合 这 两 种 模 型 实 现 列 车 定 位 解 算 功 能 本 发 明 所 提 出 的 列 车 定 位 方 法 不 仅 能 在 GPS 完 备 条 件 下 有 效 地 提 高 列 车 定 位 的 精 度 和 稳 定 性, 而 且 还 能 在 GPS 不 完 备 条 件 下 提 供 较 高 精 度 的 列 车 定 位 结 果 知 识 产 权 归 属 情 况 : 本 项 目 已 申 请 专 利, 专 利 号 : 高 速 铁 路 运 营 管 理 技 术 体 系 的 研 究 本 项 目 是 国 家 自 然 基 金 项 目 和 国 家 部 委 项 目, 现 处 于 实 验 室 研 究 阶 段 该 以 中 国 高 速 铁 路 为 研 究 对 象, 针 对 其 速 度 高 密 度 大 距 离 长 跨 线 列 车 多 等 特 点, 围 绕 其 运 营 管 理 的 关 键 技 术 开 展 深 化 研 究, 达 到 以 下 研 究 目 标 :(1) 研 究 客 运 需 求 分 析 与 客 流 预 测 技 术, 为 运 输 组 织 方 案 的 设 计 提 供 决 策 参 数 ; 研 究 与 运 输 需 求 不 断 增 长 相 匹 配 的 运 力 资 源 动 态 优 化 配 置 技 术, 实 现 运 力 资 源 动 态 优 化 配 置 (2) 研 究 适 应 高 速 铁 路 特 点 的 运 输 组 织 方 案 编 制 理 论 与 技 术 体 系 能 够 制 定 合 理 可 行 的 列 车 开 行 方 案 以 及 节 假 日 和 高 峰 时 段 列 车 开 行 方 案 ; 提 出 合 理 的 动 车 组 运 用 方 式 及 数 量 匹 配 方 案 ; 提 出 合 理 的 天 窗 设 置 方 案 ; 编 制 优 化 的 列 车 运 行 图, 实 现 高 速 铁 路 一 流 的 运 营 管 理 和 客 运 服 务, 实 现 运 输 效 率 和 运 输 效 益 的 最 大 化 (3) 提 供 科 学 组 织 车 站 客 流 的 方 法, 能 够 指 导 建 设 功 能 齐 全 方 便 快 捷 以 人 为 本 的 车 站 综 合 服 务 系 统, 设 计 服 务 方 案 ; 形 成 高 速 铁 路 与 其 他 交 通 方 式 的 联 合 运 输 组 织 方 案 (4) 提 出 满 足 高 速 铁 路 运 营 需 要 的 基 础 设 施 和 移 动 设 备 维 修 方 案 高 速 铁 路 运 营 管 理 技 术 体 系 涉 及 一 系 列 关 键 技 术 的 突 破 和 创 新, 主 要 包 括 :(1) 高 速 铁 路 客 运 需 求 基 础 数 据 管 理 与 应 用 技 术 包 括 客 运 需 求 相 关 经 济 社 会 信 息 客 运 历 史

32 22 北 京 交 通 大 学 科 技 成 果 推 广 项 目 汇 编 (2011 年 ) 数 据 的 获 取 融 合 与 抽 取 技 术 ; 客 运 市 场 需 求 调 查 技 术 ; 客 运 需 求 预 测 技 术 (2) 高 速 铁 路 营 销 决 策 技 术 高 速 铁 路 的 市 场 定 位 与 核 心 竞 争 力 分 析 技 术 (3) 高 速 列 车 开 行 方 案 设 计 评 估 关 键 技 术 包 括 适 应 高 速 铁 路 的 列 车 开 行 方 案 模 式 的 定 量 分 析 技 术 ; 列 车 开 行 种 类 与 数 量 组 合 优 化 模 型 列 车 开 行 起 讫 点 方 案 优 化 模 型 ; 列 车 停 站 方 案 优 化 模 型 ; 基 于 一 体 化 编 制 理 论 的 客 流 分 配 与 列 车 开 行 方 案 评 估 技 术 (4) 高 速 列 车 列 车 运 行 图 编 制 评 估 关 键 技 术 根 据 不 同 线 路 特 点, 设 计 不 同 运 行 模 式 的 列 车 运 行 图 结 构 (5) 高 速 铁 路 运 力 资 源 优 化 配 置 关 键 技 术 包 括 动 车 组 运 用 方 案 优 化 技 术 ; 动 车 段 ( 所 ) 和 固 定 设 备 综 合 维 修 基 地 数 量 与 布 局 的 优 化 设 计 和 评 估 技 术 ; 动 车 段 ( 所 ) 检 修 能 力 与 列 车 开 行 方 案 的 动 态 反 馈 机 制 和 匹 配 评 估 技 术 ; 固 定 设 备 综 合 维 修 方 案 与 列 车 开 行 方 案 协 同 优 化 技 术 (6) 高 速 铁 路 旅 客 综 合 服 务 技 术 适 应 不 同 类 型 车 站, 提 供 高 效 率 高 质 量 客 运 服 务 的 工 作 策 略 (7) 高 速 铁 路 旅 客 联 合 运 输 的 一 系 列 关 键 技 术 包 括 综 合 交 通 枢 纽 的 功 能 与 规 模 设 计 技 术 ; 一 体 化 的 运 输 组 织 方 案 生 成 技 术 应 用 范 围 : 对 于 高 速 铁 路 的 运 输 组 织, 中 国 的 运 输 组 织 需 求 与 国 外 的 需 求 有 较 大 的 差 异, 其 规 模 和 复 杂 性 远 大 于 国 外 的 相 应 系 统 本 项 目 攻 关 研 究 的 成 果, 主 要 应 用 于 中 国 陆 续 建 成 的 规 模 巨 大 的 高 速 铁 路 网 络 的 运 营, 具 有 较 强 的 通 用 性 和 适 应 性 预 期 效 果 : 本 项 目 攻 关 研 究 的 成 果, 可 以 节 省 工 程 建 设 总 投 资 替 代 国 外 进 口 软 件, 降 低 运 营 维 护 成 本, 保 证 中 国 高 速 铁 路 安 全 和 高 效 运 营, 具 有 明 显 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 我 们 欢 迎 广 大 企 业 以 项 目 方 式 开 展 合 作 研 究

33 交 通 运 输 及 相 关 技 术 23 邮 件 22. 高 速 列 车 走 行 及 悬 挂 系 关 键 零 部 件 载 荷 谱 测 试 及 可 靠 性 设 计 技 术 该 项 目 是 国 家 部 委 项 目, 现 处 于 实 验 室 研 究 阶 段 项 目 主 要 研 究 内 容 如 下 : (1) 关 键 构 件 载 荷 谱 编 谱 平 台 建 立 以 转 向 架 构 架 标 定 试 验 台 为 主 要 装 备 的 关 键 构 件 载 荷 谱 编 谱 平 台, 该 平 台 以 多 通 道 高 精 度 转 向 架 测 力 构 架 标 定 加 载 系 统 为 主 要 设 备, 配 以 多 通 道 协 同 作 用 控 制 软 件 和 相 应 的 加 载 工 装, 完 成 转 向 架 载 荷 谱 测 试 中 测 力 构 架 的 载 荷 标 定, 这 是 确 保 载 荷 谱 研 究 圆 满 完 成 所 必 需 的 基 本 试 验 手 段 (2) 载 荷 线 路 测 试 与 评 估 平 台 技 术 建 立 以 大 容 量 多 通 道 高 信 噪 比 ( 包 括 无 线 测 量 ) 的 载 荷 线 路 测 试 与 评 估 平 台 技 术, 该 平 台 以 高 信 噪 比 动 态 数 据 采 集 系 统 和 无 线 遥 测 数 据 采 集 系 统 为 主 要 设 备, 能 够 在 高 速 动 车 组 运 行 时, 全 程 往 返 连 续 测 试 高 速 动 车 组 转 向 架 构 架 轮 轴 等 关 键 部 件 的 载 荷 与 动 应 力 项 目 主 要 技 术 创 新 点 如 下 : 建 立 复 杂 载 荷 系 下 载 荷 标 定 技 术 和 方 法 ; 载 荷 谱 的 损 伤 一 致 性 编 谱 准 则 ; 高 置 信 度 编 谱 技 术 ; 各 类 测 力 装 置 和 大 容 量 高 抗 干 扰 能 力 的 测 试 系 统 ; 可 靠 性 评 估 技 术 本 项 目 将 形 成 以 转 向 架 构 架 标 定 试 验 台 结 构 疲 劳 试 验 系 统 和 材 料 疲 劳 试 验 系 统 为 主 要 装 备 的 关 键 构 件 载 荷 谱 编 谱 平 台 和 多 通 道 高 信 噪 比 测 试 设 备 为 主 体 的 载 荷 线 路 测 试 与 评 估 平 台 通 过 对 高 速 列 车 走 行 及 悬 挂 系 关 键 零 部 件 载 荷 谱 测 试 及 可 靠 性 设 计 技 术 的 研 究, 将 进 一 步 加 深 我 国 科 技 工 作 者 对 高 速 轨 道 交 通 系 统 的 了 解, 充 分 利 用 既 有 的 人 才 和 技 术 资 源, 为 技 术 国 产 化 和 创 新 研 究 创 造 良 好 环 境 和 条 件, 取 得 一 批 有 价 值 的 研 究 成 果, 培 养 和 凝 聚 专 业 科 技 人 才 特 别 是 优 秀 拔 尖 人 才, 形 成 一 支 结 构 合 理 年 富 力 强 的 高 水 平 的 产 品 研 发 队 伍, 培 养 和 提 高 我 国 高 速 列 车 车 体 和 转 向 架 关 键 部 件 的 自 主 创 新 能 力 应 用 范 围 : 高 速 列 车 车 轮 车 轴 构 架 轴 箱 齿 轮 箱 悬 吊 螺 栓 悬 吊 支 座 等 走 行 及 悬 挂 系 关 键 零 部 件 的 设 计 及 试 验 评 估 预 期 效 果 : 建 立 车 轮 车 轴 构 架 轴 箱 齿 轮 箱 车 端 风 挡 车 体 裙 板 等 关 键 部 件 的 载 荷 谱 及 可 靠 性 试 验 评 估 技 术 标 准 ; 培 养 3-5 名 博 士 研 究 生,20-30 名 硕 士 研 究 生, 发 表 SCI EI ISTP 三 大 检 索 论 文 30 篇, 获 得 相 关 专 利 及 软 件 著 作 权 等 知 识 产 权 10 项 知 识 产 权 归 属 情 况 : 该 项 目 是 技 术 秘 密, 受 专 利 保 护, 属 联 合 共 有 投 资 规 模 : 设 备 :16 通 道 MTS 结 构 载 荷 标 定 试 验 台,Imc-C1 数 据 采 集 系 统,VXIE8048H KYOWA EDS-400A 数 据 采 集 分 析 仪 等 ; 资 金 :960 万 ;

34 北京交通大学 科技成果推广项目汇编 2011 年 24 场地 324 平方米 人员 42 人 包括教授 5 人 副教授 4 人 高级工程师 7 人等 FZ Fy Fx FZ F Fy x Fy 高速列车转向架 转向架载荷系分解 确定各载荷系的响应分布 及疲劳关键部位 高速列车 结构可靠性评价 线路实测 载荷谱 损伤一致 性校准 转向架载荷标定试验台 标定测力构架 材料和接头的 基本疲劳性能 载荷标定试验台把构架变成传感器系统 通过在 客运专线线路的测试 基于损伤一则编制可用于 定量可靠性设计与评估的高速动车组载荷谱系 图1速列车载荷谱编制方法与可靠性评价系统 图2 23. 传感器技术 高速铁路长大桥梁 高架站无砟轨道无缝线路技术研究 项目简介 该项目是国家部委项目 现处于实验室研究阶段 项目在高速铁路 无砟轨道 无缝线路和无缝道岔等方面的研究基础之上 结合京 沪高速铁路对应工点 以长大桥梁无砟轨道无缝线路 高架站无砟轨道无缝道岔为重点 研究对象 就高速铁路桥上无砟轨道无缝线路设计理论 检算和评价方法 室内及现场 试验 监测和检测技术等展开深入研究 针对高速铁路长大桥梁 高架站无砟轨道无缝 线路存在的问题 分以下四个方面内容进行研究 1) 高速铁路长大桥梁无砟轨道无缝线路设计理论及综合试验研究 2) 高速铁路高架站无砟轨道无缝道岔设计理论及综合试验研究 3) 高速铁路长大桥梁 高架站无砟轨道无缝线路检测 监测技术研究 4) 京沪高速铁路长大桥梁 高架站无砟轨道无缝线路检算及评估方法的研究