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輸電線路以及電力光纜除了要承載自身重量的機(jī)械力作用外，運行條件惡劣，不僅需要穿越高海拔、多積雪、重覆冰的地區(qū)，還會受到惡劣天氣如大風(fēng)、雷擊等環(huán)境因素的影響，因覆冰、舞動以及雷擊等因素引起的輸電架空線路跳閘或停運故障頻頻發(fā)生，影響了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，對電力傳輸線進(jìn)行安全健康在線監(jiān)測、及時發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出預(yù)警尤為重要。

面向機(jī)器人的智能視覺環(huán)境感知及三維場景重建? 面向機(jī)器人視覺的自然場景理解是近年來的研究熱點和重要挑戰(zhàn)之一，其目標(biāo)是對自然場景圖像及視頻的內(nèi)容作出有效分析、認(rèn)知與表達(dá)，目前相關(guān)理論和算法正處于初期探索階段。我們的研究成果表明，從場景視覺語義推理、場景目標(biāo)識別和場景行為模式檢測三個環(huán)節(jié)展開研究，有助于構(gòu)建自然場景理解的創(chuàng)新機(jī)制，進(jìn)一步開發(fā)機(jī)器人

1. 痛點問題 2021年12月，生態(tài)環(huán)境部會同相關(guān)部門印發(fā)了《“十四五”時期“無廢城市”建設(shè)工作方案》，指出將在100個左右地級及以上城市開展“無廢城市”建設(shè)，對提升城市固體廢物的全過程管理水平提出了更高的要求。然而，當(dāng)前我國許多城市固體廢物產(chǎn)生量持續(xù)加大，無害化處置能力尚未得到有效保障，處理設(shè)施布局零散，固體廢物精細(xì)化、信息化管理水平較低，在構(gòu)建先進(jìn)的城市固體廢物管理模式中面臨頂層設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)施、管理體系等軟硬件條件的不足，顯著影響“無廢城市”建設(shè)成效及固廢管理領(lǐng)域碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)。亟需改進(jìn)傳統(tǒng)碎片式、分種類、智能化水平較低的固體廢物管理模式，依托物聯(lián)網(wǎng)和智慧支撐技術(shù)形成多種類型固體廢物分類-收運-協(xié)同處置全鏈條系統(tǒng)性方案，充分發(fā)揮固廢處置中的減污降碳協(xié)同增效作用，提升城市固體廢物處理在全環(huán)節(jié)規(guī)劃設(shè)計、工藝技術(shù)集成優(yōu)化、工程及園區(qū)的可持續(xù)運營等方面的綜合實力。 2. 解決方案 針對城市固體廢物全過程管理問題，本項成果發(fā)揮清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究中心在城市固體廢物管理理論研究、工藝優(yōu)化調(diào)控和規(guī)劃決策應(yīng)用等領(lǐng)域的長期積累，開發(fā)“無廢城市”建設(shè)頂層系統(tǒng)規(guī)劃工具，研發(fā)全鏈條工藝模擬與優(yōu)化技術(shù)，搭建基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的城市固廢智慧化管理平臺，形成能夠有效服務(wù)于“無廢城市”建設(shè)的城市固廢分類-收運-協(xié)同處置全鏈條系統(tǒng)性解決方案。具體包括： （1）針對城市固體廢物處理處置系統(tǒng)存在的現(xiàn)實問題，在整個城市層面構(gòu)建從源頭分類減量到末端處理處置、處理設(shè)施協(xié)同共生的工程技術(shù)體系和管理運營模式，打造處理設(shè)施協(xié)同共生、碳減排和二次污染集中控制效果顯著、實現(xiàn)物質(zhì)有序循環(huán)和能量梯級利用的多源固廢協(xié)同處置園區(qū)，構(gòu)建無害化、資源化、可持續(xù)的城市循環(huán)代謝鏈網(wǎng)； （2）開展多源固廢處理處置工藝機(jī)理模擬，揭示固廢-水-能耦合代謝路徑與減污降碳潛力空間，實現(xiàn)工藝參數(shù)優(yōu)化；模擬不同固廢管理路徑對物流、能流的影響，支撐不同應(yīng)用場景下涵蓋源頭分類及減量化、污染處理處置、殘余物集中控制全過程的工程技術(shù)體系優(yōu)化； （3）基于物聯(lián)網(wǎng)、智能監(jiān)控、在線仿真技術(shù)等，構(gòu)建城市固廢管理多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，形成原創(chuàng)性固廢智慧管控技術(shù)，支撐建立集固廢監(jiān)測、溯源、預(yù)報、應(yīng)急、調(diào)控等功能于一體的可視化管理平臺，提供多場景、多效能、智慧化城市固廢系統(tǒng)性解決方案。 合作需求 （1）與從事城市固廢處理、再生資源回收利用、靜脈產(chǎn)業(yè)園建設(shè)等領(lǐng)域的企業(yè)以及綠色金融機(jī)構(gòu)開展業(yè)務(wù)合作； （2）項目孵化需辦公場地500平米，天使輪融資需求約3000~5000萬。

為了提高智能手機(jī)3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本成果利用非電極式等離子電解專利技術(shù)快速實現(xiàn)大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統(tǒng)的模具制備生產(chǎn)線實現(xiàn)高性能長壽命石墨模具的制備。本產(chǎn)品優(yōu)勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經(jīng)過表面處理，這樣可以節(jié)省大量成本，降低環(huán)境負(fù)擔(dān)及其相關(guān)費用；（2）非電極式等離子電解專利技術(shù)為一站式置換技術(shù)，即在石墨粉體進(jìn)行表面清洗和活化同時實現(xiàn)陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優(yōu)異的結(jié)合力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的溶膠-凝膠技術(shù)；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂；（5）所開發(fā)的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統(tǒng)的石墨/陶瓷復(fù)合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂，極大提高感應(yīng)加熱效率；（6）可采用傳統(tǒng)的石墨及其模具制備生產(chǎn)線，實現(xiàn)生產(chǎn)線技術(shù)的匹配，極大降低成本。 本項目組已經(jīng)制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經(jīng)深圳某自動化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

傳統(tǒng)的雙組份點膠系統(tǒng)的點膠部分自成一體，在點膠頭加減速運動過程（特別是不規(guī)則圖形點膠）中，點膠速度并不能自動跟隨加減速，造成點膠頭低速（曲線啟始或曲線拐彎）時點膠過多，而在高速時點膠又不夠的不均勻問題。本發(fā)明是在三軸運動控制平臺基礎(chǔ)上添加A和B兩軸由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)帶動的點膠泵構(gòu)成五軸聯(lián)動的插補(bǔ)數(shù)控系統(tǒng)，充分考慮機(jī)床的運動、A、B料的點膠泵的運動及外界溫度的相互影響，滿足從任意當(dāng)前速度和加速度過渡到可隨時調(diào)節(jié)的任意目標(biāo)速度的S型的加減速，能使點膠運動具有較高平穩(wěn)性，實現(xiàn)AB膠點機(jī)的

為了提高智能手機(jī)3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本項目組利用非電極式等離子電解專利技術(shù)快速實現(xiàn)大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統(tǒng)的模具制備生產(chǎn)線實現(xiàn)高性能長壽命石墨模具的制備。本產(chǎn)品優(yōu)勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經(jīng)過表面處理，這樣可以節(jié)省大量成本，降低環(huán)境負(fù)擔(dān)及其相關(guān)費用；（2）非電極式等離子電解專利技術(shù)為一站式置換技術(shù)，即在石墨粉體進(jìn)行表面清洗和活化同時實現(xiàn)陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優(yōu)異的結(jié)合力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的溶膠-凝膠技術(shù)；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂；（5）所開發(fā)的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統(tǒng)的石墨/陶瓷復(fù)合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導(dǎo)致的開裂，極大提高感應(yīng)加熱效率；（6）可采用傳統(tǒng)的石墨及其模具制備生產(chǎn)線，實現(xiàn)生產(chǎn)線技術(shù)的匹配，極大降低成本。 本項目組已經(jīng)制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經(jīng)深圳某自動化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

本發(fā)明公開了一種多層包裹纖維增強(qiáng)智能材料過渡層電磁效應(yīng)影響計算方法；其包括建立具有壓電、壓磁效應(yīng)的三維物理模型，建立等效數(shù)學(xué)模型，建立電場、磁場及彈性場耦合的統(tǒng)一本構(gòu)方程，建立電場、磁場及彈性場耦合的平衡方程，建立過渡層簡化為通用非完美界面的等效理論模型，建立強(qiáng)形式和弱形式下的邊值問題控制方程，采用擴(kuò)展有限元法計算得到多層包裹纖維增強(qiáng)智能材料中過渡層對電磁效應(yīng)影響的數(shù)值解。本發(fā)明對過渡層進(jìn)行簡化，采用擴(kuò)展有限元法計算得到多層包裹纖維增強(qiáng)智能材料中過渡層對電磁效應(yīng)影響的數(shù)值解，實現(xiàn)對多層包裹纖維增強(qiáng)智能材料在實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題進(jìn)行檢測。