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成果創(chuàng)新點 成果圖片： 主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：高速三維容積成像，有重要原始 創(chuàng)新性； 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：成像光譜范圍 690 – 950 nm，1200 – 2400 nm； 傳感器陣元數(shù)目 1024； 單波長成像時間分辨率 1 幀每秒；空間分辨率 300 μm； 成像深度至 3-4 cm； 技術(shù)成熟度 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)階段 市場前景 研發(fā)的多排光聲斷層成像儀

針對渦輪發(fā)動機等各類噴嘴燃油霧化試驗，或水霧兩相流中顆粒度測量，研究兩相流參數(shù)測試技術(shù)。重點研究：(1)噴嘴霧化場中霧滴的粒徑分布、各種等效粒徑參數(shù)(如中位徑、索太爾直徑D32、X10和X90等)以及霧滴濃度的測試方法和實現(xiàn)技術(shù)；(2)對噴嘴霧化場中霧滴多參數(shù)的空間分布特性進行測試；(3)對噴嘴霧化的不同工況，例如不同壓力、流量、油氣比條件下進行測試，分析不同工況下霧化特性，獲得變化規(guī)律。

主要技術(shù)創(chuàng)新路徑：高速三維容積成像，有重要原始創(chuàng)新性； 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：成像光譜范圍 690 – 950 nm，1200 –2400 nm； 傳感器陣元數(shù)目 1024；單波長成像時間分辨率 1 幀每秒；空間分辨率 300 µm；成像深度至 3-4 cm；

鮮紅斑痣又稱葡萄酒樣痣是一種常見的先天性真皮乳頭層毛細血管擴張畸形，新生兒發(fā)病率為0.3%-0.5%，影響全球約2500萬人，65%的患者病灶在30~50歲前產(chǎn)生明顯增生，甚至出現(xiàn)結(jié)節(jié)且創(chuàng)傷后容易出血，對患者日常活動、社交娛樂和情感方面等生活質(zhì)量方面可產(chǎn)生輕度到中度的不良影響，并與Sturge-Weber綜合征、青光眼等疾病相關(guān)聯(lián)。 脈沖染料激光治療療法和血管靶向光動力療法是目前常用的兩種鮮紅斑痣治療方法。脈沖染料激光治療目前被認為是治療鮮紅斑痣的金標(biāo)準(zhǔn)，但其治愈率僅為10-30%，約有20-30%的患者治療無效，并有較高復(fù)發(fā)率。血管靶向光動力療法但存在有效率高、治愈率低、對粉紅型及增生型患者治療效果不佳、避光周期長等問題。 本技術(shù)專利體系將解決鮮紅斑痣治療的劑量控制，通過采用微針、進藥、新型治療光源解決治療過程的精準(zhǔn)調(diào)控，并獲得短避光周期的效果、低光敏劑用量的效果。 圖1.陣列光動力治療系統(tǒng)原理、樣機及算法流程

半透明有機光伏電池具有柔性、質(zhì)輕、無毒、顏色與透明度可調(diào)、 可采用大面積印刷制備、在全方位入射角且弱光環(huán)境下仍保持高 效率等特性，在便攜式可穿戴電子器件、可充電軍用帳篷、汽車及建筑玻璃等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。華南理工大學(xué)發(fā)光材料 與器件國家重點實驗室自主研發(fā)了基于酰亞胺功能化苯并三氮唑、 萘二并噻二唑單元的聚合物半導(dǎo)體材料體系，在實驗室小面積有機光伏器件的能量轉(zhuǎn)換效率達到18%，在世界范圍內(nèi)率先實現(xiàn)了驗證效率超過12%的 1 平方厘米面積的聚合物太陽電池。大面積模組器件效率也超過了 12%，多次刷新國際權(quán)威第三方檢測機構(gòu)認證的同類器件的最高效率，達到國際領(lǐng)先水平。 

珠光顏料是一種特性顏料，指具有珍珠光澤、能夠產(chǎn)生獨特視覺效應(yīng)的一類顏料。人工合成具有特定暴露面的鳥嘌呤晶體可有效解決魚鱗鳥嘌呤珠光顏料資源有限、提取工藝復(fù)雜、價格昂貴、耐熱耐光性差等問題。 本成果突破有機小分子納米晶在晶化過程、晶型和形貌控制方面的合成難題，首次實現(xiàn)有機小分子鳥嘌呤的晶型、形貌、尺寸及珠光特性的有效調(diào)控，實現(xiàn)單一晶型的β相無水鳥嘌呤納米片的批量合成。這是國際上首類人工合成的納米尺度的有機小分子晶體珠光顏料，性能穩(wěn)定、無毒、輕質(zhì)。 此外，我們創(chuàng)新性地將一系列染料分子摻雜到鳥嘌呤納米片晶體的晶格中。目前已成功將陽離子金黃X-GL、結(jié)晶紫、亞甲基藍等十余種染料分子嵌入鳥嘌呤納米片的晶格中，在保有高反射率和珠光色的同時，獲得色彩豐富且晶型和形貌可控的彩色β相無水鳥嘌呤納米片。其在分散液中有明亮的珠光色（圖1），干燥的粉末呈現(xiàn)漂亮的顏色，且不會被洗脫，大大豐富鳥嘌呤珠光顏料的應(yīng)用范圍。另外，為降低彩色鳥嘌呤珠光顏料的毒性，我們還將中國化妝品原料清單中的堿性橙等十余種染料摻雜到彩色鳥嘌呤珠光顏料的晶格中，這些彩色鳥嘌呤將可用作護膚品和彩妝等高端化妝品珠光顏料，也可用作對健康和環(huán)保性要求高的兒童玩具、環(huán)保涂料的珠光顏料。

在雙碳政策的背景下，近年來光伏裝機量不斷攀升，但太陽能資源自身波動性及隨機性特點使其發(fā)電過程中的驟升或驟降現(xiàn)象對電力系統(tǒng)的合理調(diào)控和有效調(diào)度帶來困難，容易造成棄光現(xiàn)象的發(fā)生。準(zhǔn)確預(yù)測光伏發(fā)電功率可以使電力調(diào)度部門及時調(diào)整調(diào)度計劃，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性，促進新能源消納。預(yù)測的結(jié)果精度與其時間尺度具有強相關(guān)性，因而對于光伏場站而言，分鐘級的出力預(yù)報信息具有較高的參考價值。 光伏發(fā)電功率預(yù)測是基于光伏電力不穩(wěn)定性特征和電力系統(tǒng)實時平衡要求矛盾而產(chǎn)生的一種需求。超短期內(nèi)光伏輸出功率爬坡主要由云團對太陽輻射無規(guī)律的遮擋造成，該遮擋過程難以量化，對超短期內(nèi)光伏輸出爬坡預(yù)測造成了很大的困難。 為量化云團對太陽輻射的遮擋過程，本課題利用天空成像儀獲取云團參數(shù)（云高，云速，云團形狀），云高方面：基于雙目視覺原理，采用兩臺全天空成像儀捕捉天空圖片，根據(jù)雙目攝像機視差及其幾何關(guān)系反向推算得出云團高度；云速方面，結(jié)合單攝像機拍攝的連續(xù)天空圖像計算得到云團的運動速度矢量；云團形狀方面：利用圖像畸變矯正技術(shù)，結(jié)合云高信息，可獲取云團形狀信息。根據(jù)上述云團物理信息，默認云團運動狀態(tài)短期內(nèi)保持恒定，對未來15分鐘內(nèi)云團運動軌跡進行刻畫，再通過天文算法計算得到的太陽方位，推算得出當(dāng)前云團狀況下未來15分鐘地面陰影的變化情況，以此判斷光伏板的遮擋情況。后根據(jù)云團厚度情況判斷其對太陽光的遮擋率大小，以其為依據(jù)對理論計算出的太陽輻照數(shù)據(jù)進行削減修正，由此完成未來15分鐘內(nèi)的分鐘級超短期光伏功率變化預(yù)測。 本方法相比于基于衛(wèi)星云圖的數(shù)值天氣預(yù)報，觀測設(shè)備僅需兩臺全天空成像儀，安裝更為靈活且兼具更優(yōu)的性價比；設(shè)備還具備更高的時空分辨率，因而可以實現(xiàn)云團的精細觀測，從而可完成更高精度的預(yù)測任務(wù)，預(yù)測結(jié)果具備更高的準(zhǔn)確性。 創(chuàng)新點 1、開發(fā)出一種基于雙目視覺原理及圖像處理技術(shù)的云團多尺度信息獲取方法。 2、開發(fā)出一種基于云團透射率和地面陰影軌跡預(yù)測的光伏場站出力分鐘級預(yù)測方法。 市場前景 隨著全球加快應(yīng)對氣候變化，光伏市場需求持續(xù)增加，數(shù)據(jù)顯示，我國光伏行業(yè)在2021年繼續(xù)高歌猛進，光伏新增裝機創(chuàng)歷史新高，達到54.88GW。未來十幾年，中國太陽能裝機容量的復(fù)合增長率將高達25%以上。根據(jù)光伏發(fā)電行業(yè)國家政策規(guī)劃，未來將著力推進光伏基地化開發(fā)、分布式化開發(fā)以及綜合水風(fēng)光的綜合基地開發(fā)。 無論是以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地開發(fā)，還是整縣屋頂分布式光伏試點的組織開展，或是綜合多種發(fā)電手段的新能源大規(guī)模發(fā)展，都需要準(zhǔn)確的光伏發(fā)電功率預(yù)測為電網(wǎng)調(diào)度提供參考與保護。預(yù)測精度直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，更會影響所有市場參與者的經(jīng)濟收益。據(jù)統(tǒng)計，2019年，我國發(fā)電功率預(yù)測市場的規(guī)模為6.34億元，預(yù)計2019年至2024年市場年均復(fù)合增速為16.2%，預(yù)計2024年光伏發(fā)電功率預(yù)測市場規(guī)模將增加至6.51億元。從中可以看出，光伏出力預(yù)測具備廣闊的市場前景。 本成果可實現(xiàn)霧霾、多云等極端天氣下的分鐘級光伏出力預(yù)報，滿足對電網(wǎng)調(diào)度及運營管理的需求同時兼具精度與成本優(yōu)勢。未來，隨著新能源信息化應(yīng)用環(huán)節(jié)的增加以及應(yīng)用對象的轉(zhuǎn)變，類似光伏功率預(yù)測等信息化服務(wù)將成為主要需求，光伏出力預(yù)測技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模將持續(xù)擴大，滲透率也將繼續(xù)加深。 應(yīng)用案例 本成果已應(yīng)用于中國長江三峽集團有限公司聯(lián)合華北電力大學(xué)和北京四方繼保自動化股份有限公司研發(fā)的面向大規(guī)模并網(wǎng)友好型風(fēng)光儲場站群智慧運維系統(tǒng)。該系統(tǒng)依托于三峽集團烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站示范項目（項目總裝機：風(fēng)電170萬千瓦、光伏發(fā)電30萬千瓦、配套建設(shè)55萬千瓦儲能系統(tǒng)），在電站現(xiàn)場部署了兩臺天空成像儀，并配備了集實時3d天空云團、電站精細模型、氣象站數(shù)據(jù)、電站實時發(fā)電功率、超短期功率預(yù)測等于一體的數(shù)字孿生3d可視化系統(tǒng)，極大提高了電站智慧運維的便捷性。

車燈配光綜合檢測系統(tǒng)引入自動檢測技術(shù)（AVI）實現(xiàn)了車燈光軸交點的自動檢測及車燈零部件的自動檢測，是一套用于生產(chǎn)線上車燈檢測的柔性檢測設(shè)備。 檢測系統(tǒng)由工控機、顯示器、攝像系統(tǒng)、圖像采集卡、A/D卡、I/O卡等組成，采用先進虛擬儀器技術(shù)及數(shù)字圖像處理技術(shù)，使系統(tǒng)能夠通過屏幕設(shè)置或軟件高速等完成各種品號車燈質(zhì)量的自動檢測。

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