军用技术转民用推广目录(续)

2016-05-27 09:352015年度
新技术新工艺 2016年4期
关键词:技术开发传感器

(2015年度)

工业和信息化部办公厅 国防科工局综合司



军用技术转民用推广目录(续)

(2015年度)

工业和信息化部办公厅国防科工局综合司

24面雨量定量测量

【技术开发单位】中国电子信息产业集团公司成都中电锦江信息产业有限公司

【技术简介】面雨量的定量测量是由一套测量系统来实现的,该系统包括雨量监测雷达、激光雨滴谱仪、数据处理系统和通信装置等,结合动态雨强反演算法,实现面雨量的精确测量。该系统具有小型化、低成本和高效率等特点,可实现无人值守、遥测遥探等功能,能实时提供探测区域内的累积雨量和小时雨量,每5 min更新1、3和6 h面雨量。

【主要技术指标】探测半径:≥36 km;方位角扫描范围:0°~360°;仰角扫描范围:-2°~+90°;空间分辨率:90 m×90 m;时间分辨率:5 min;雨强分辨率:0.1 mm/h;降雨强度:0.1 ~1 200 mm/h。

【预期效益】面雨量定量测量系统可在水利、气象、农垦、交通和部队等部门进行使用,可在5~10 a内完全替换雨量计、雨量桶等传统的测雨设备,为国家节约大量的成本,发挥较大的社会效益。同时,对防灾减灾、保护人民生命财产安全可发挥巨大的作用。该项目研制成功后,可以逐步进入产业化阶段,预计3~5 a形成批生产。预计国家水利部的装备数量可达2 000部套,气象、农垦、交通和部队等部门的估计用量可达1 000余部套。

25高速水下搜救型蛙人运载器的关键技术

【技术开发单位】中国船舶重工集团公司第七〇五研究所昆明分部

【技术简介】蛙人运载器是一种水下运输工具,其主要作用是运载潜水员及携带物品在水中运行,可减轻人员在水下活动时的体力消耗,并扩大水中的活动范围。基于蛙人运载器具有的体积小、质量轻、使用灵活(能在岛礁灵活穿梭)、航速快和航程远等优点,许多发达国家已逐步将其投放到民用市场中。蛙人运载器作为休闲潜水设备或探险辅助设备广受国外潜水爱好者的亲睐,更为关键的是该产品在水下搜索、水下救援、水下设备检修及科研勘测行业中逐步发挥着重要的作用。昆明五威科工贸有限公司是国内唯一一家集蛙人运载器设计、生产、调试、试验、销售及售后技术服务为一体的单位。产品按照模块化设计理念开发,满足了高可靠性和高安全性的设计要求,使蛙人运载器的技术处于国际先进水平,并拥有全部自主知识产权。目前,已具备50台/a的生产能力。

【主要技术指标】最大航速≥3.2 Kn(单人);最大航行深度30 m;航程≥9 km(航速2 Kn,单人使用)。

【预期效益】蛙人运载器可作为潜水探险辅助设备使用,并能在水下搜索、水下救援、水下设备检修及科研勘测行业中发挥极其重要的作用。据目前客户资源来看,潜水俱乐部提出批量采购该单位研制的蛙人运载器,1套高速水下搜救型运载器及配套设备售价约为20万元,仅为国外同级别的蛙人运载价格的1/3,具有十分明显的市场竞争优势,预计能够实现≥1 000万元/a的销售业绩。

蛙人运载器应用领域广,能够为国家社会安全、搜索救援和应急突发事故处理作出突出贡献,在实际运用中,从救人救命和保卫国家公共设备安全角度来看具有重要的社会效益。

26仿生微型飞行器技术

【技术开发单位】西北工业大学

【技术简介】参照自然界鸟类的飞行方式,开展了仿生微型飞行器相关的技术研究。建立了先进的仿生微型飞行器设计计算和试验手段,发明了具有三维差动变幅扑动能力的仿生驱动机构,率先实现了仿生微型飞行器的自主飞行控制与导航,成功研制了具有抗4级风飞行能力的仿生微型飞行器,形成了仿生便携式空中信息收集系统。

将仿生微型飞行器核心技术向民用无人机领域转化和拓展,研发了扑翼、固定翼、旋翼和直升机等4个系列无人飞行器平台,研发了多种微小型多功能无人飞行器系统,包括视频信息快速获取系统、环境监测与执法无人机系统、警用无人机系统和消防救援无人机等系统产品,每种系统级产品均有便携型、指挥车/船型和室内指挥监控型等3个型号。

【主要技术指标】飞行时间:30 min;飞行速度:8~12 m/s;任务半径5 km;飞行方式:自主飞行;抗风能力:4级风。

【预期效益】微小型多功能无人飞行器系统是当前环保、公安、消防和地震等行业迫切需求的高科技高端装备,是当前国家大力发展应急产业的重要组成部分,市场应用规模在千亿元以上,并且海外市场约为国内市场的2~3倍。

27大型烧结机烟气气动脱硫装备

【技术开发单位】中国航天科技集团公司第十一研究院航天环境工程有限公司

【技术简介】目前,300 m2以上的大型烧结机的烟气脱硫装置成为钢铁业大气污染物治理的重点,市场前景良好。我国烧结机烟气成分复杂,含氧量高,波动性较大,且涉及到多种污染物的协同去除,烟气治理难度大。目前,烧结烟气脱硫技术工艺繁多,市场竞争混乱。技术开发单位采用湿法脱硫工艺、气动吸收塔和智能控制系统,完成了大型烧结机烟气气动脱硫装备的集成和工程示范,已实现了在恶劣工况下对成份复杂、波动较大的烧结烟气进行稳定高效脱硫。目前已进入产业化推广阶段。

【主要技术指标】大型烧结机烟气气动脱硫装备脱硫效率≥98%;SO2处理后排放浓度≤100 mg/Nm3;烟尘处理后排放浓度≤40 mg/Nm3。

【预期效益】该项目技术主要应用于钢铁行业烧结机及球团设备的烟气脱硫除尘领域。预计未来5年,烧结机烟气脱硫市场规模约为150亿元,其中新建脱硫设施市场65亿元,改造脱硫设施市场55亿元,增量脱硫市场约30亿元;球团设备烟气脱硫市场规模约为50亿元。项目预期可形成烧结机烟气气动脱硫除尘装备5套/a的生产能力,以烧结机烟气气动脱硫装备统销售价格4 000万元/套计算,可实现年销售收入20 000万元,按净利润率10%计算,可实现净利润2 000万元/a。

28高可靠陶瓷封装技术在MEMS气体传感器中的应用

【技术开发单位】中国电子科技集团公司第五十八研究所

【技术简介】MEMS气体传感器是利用半导体气敏元件同气体接触,造成半导体的电导率等物理性质发生变化的原理来检测特定气体的成分或者浓度。MEMS气体传感器是暴露在各种成分的气体中使用的,由于检测现场温度、湿度的变化很大,又存在大量粉尘和油雾等,所以其工作条件较恶劣,胶黏剂在受温度、水汽等影响下,会发生退化、吸释气现象,造成封装结构可靠性下降,长期使用失效的问题。同时降低了封装结构的可靠性。高可靠陶瓷封装技术采用以低吸释气芯片焊接成套技术为关键工艺的高可靠陶瓷封装技术,从材料本质上提高了半导体气敏传感器的耐腐蚀沾污能力,提升了产品的稳定性与可靠性,延长了使用寿命,并实现了从单个封装到批量生产的大跨越。

【主要技术指标】高温储存(150 ℃,24 h)后,气敏传感器灵敏度S≥5。

【预期效益】该套技术的转移将显著提高气体传感器的可靠性,避免环境带来的不利影响,同时实现大批量生产制造,直接填补能源、工业控制等领域国产高可靠气敏型传感器产品的空白。

目前,国际相关领域应用的半导体气敏传感器产品售价在50~300美元/只,国内现有半导体气敏传感器市场规模约数十亿元,半导体气敏传感器市场还没有具备控制力的企业。非半导体气敏传感器市场主要被霍尼韦尔、汉威电子和费加罗等公司占据。原有市场产品升级与新应用市场崛起,将带来气体传感器行业洗牌,也给半导体气敏传感器生产企业提供了一次抢占市场的竞争机会。预期技术推广后,当年将直接产生1亿元以上的经济效益,预期年增长率为15%~20%。根据美国咨询机构预测,由于此类产品的出现,气体传感器市场规模至2020年将增加近百亿美元的份额。

29清水混凝土透明保护涂料技术

【技术开发单位】中国兵器工业集团公司第五三研究所

【技术简介】该项技术成果针对日益迫切的混凝土的耐久性问题,研发了一种具有良好渗透性、抗老化的环保型混凝土保护涂料,该技术可有效提高混凝土的耐久性、装饰性,可有效减少混凝土过早毁坏带来的环境污染,对节约资源、能源及资金都具有重大意义。

【主要技术指标】附着力≤1级;耐洗刷性≥1万次;耐酸性、耐碱性、耐水性168 h漆膜无异常;耐湿冷热循环性10个周期无异常;人工加速老化2 500 h涂层无开裂、起泡或剥落。

【预期效益】庞大和快速发展的混凝土结构基础设施,以及不断发展的混凝土结构工业设施,为混凝土表面耐久性保护材料的发展提供了广阔的应用前景,当前用于混凝土结构表面的防腐涂料需求量约3~5万t/a。该项目成果作为高性能的环保型涂料产品,同时具有国产化、低成本化等特性,推进其产业化进程将有利于推进我国涂料产品在未来高端涂装市场领域获得话语权,摆脱目前的低端市场的激烈价格竞争,全面提高涂料产品的市场竞争力。

30高性能稀土钴永磁材料的关键技术

【技术开发单位】中国电子科技集团公司第九研究所

【技术简介】该技术产品是电动汽车、传感器、动力与传动以及惯导器件等永磁器件的核心材料,目前国际上只有美国、日本等国家的少数企业可以生产。技术开发单位通过高性能的材料配方和工艺保证材料具有高的磁性能。通过永磁体的设计、长期热稳定工艺、样品的加速退化试验及工作寿命的预计、环境摸底试验等技术途径,保证高性能永磁体能够满足航空、航天、电子、电动汽车、传感器、动力与传动以及惯导器件等领域永磁器件高稳定、长寿命的使用要求。已建设中试生产线,全面验证了核心技术、工艺和设备,准备进入规模化生产线建设阶段。

【主要技术指标】高性能稀土钴永磁材料最大磁能积达到(239±16) kJ/m3;材料的不可逆损失η应优于 -3% (温度测量范围:-55~250 ℃);外加反向磁场为1 T时,材料的磁不稳定度ξ<3%。

【预期效益】该项目搭建的技术平台亦能生产其他型号规格的永磁材料,除了用于航空、航天和电子等领域外,还可广泛应用于如电动汽车、传感器、动力与传动和惯导器件等民用领域,具有良好的经济效益及社会效益,预计可取得近5亿元的直接经济效益。同时,磁性材料工艺技术的进步和发展将直接作用于下游元器件,实现低能耗、减少排放和降低污染的作用。

3130 MW级CGT25—D型燃气轮机

【技术开发单位】中国船舶重工集团公司第七〇三研究所

【技术简介】CGT25—D型燃气轮机是国内首次研制成功的国产30 MW级燃驱压缩机组的核心部件,用于天然气长输管线的增压站。该机型以船用GT25000燃气轮机为基础,研制过程充分借鉴船用GT25000燃气轮机的成熟技术和结构。该单位根据天然气增压用燃气轮机的使用条件和要求,自主研制了以贫燃预混燃烧为核心的低排放燃烧室;突破了30 MW级大功率高速动力涡轮的设计技术,在国内首次自主研制了30 MW级大功率高速动力涡轮。最终成功研制了拥有自主知识产权的30 MW级天然气增压用CGT25-D型燃气轮机,并完成了整机性能试验和与压缩机联合机械运转试验,机组性能满足研制要求。2014年9月,该机型通过了国家能源局、中国机械工业联合会和中石油集团公司组织的新产品鉴定。

【主要技术指标】在ISO标准条件下,CGT25—D燃气轮机的额定功率为26.7 MW,效率为36.5%;动力涡轮额定转速为5 000 r/min,最大连续输出转速为5 250 r/min;在0.8~1.0工况下,燃气轮机排气中的NOx含量≤80 mg/m3,即39 ppmvd。

【预期效益】30 MW级的机组在天然气输送工程上为核心机组,其需求量大且应用广泛。在我国能源战略及相关政策引导下,未来几年国内市场对国产30 MW规模燃机的需求将逐步呈现大幅增加的趋势。

32锂/亚硫酰氯锂原电池的关键技术

【技术开发单位】中国核工业集团公司中核建中核燃料元件有限公司

【技术简介】随着科学技术的发展,许多野外勘探、石油钻探、深井设备和测量仪器等因工作环境所迫,对电池的工作温度范围、功率特性要求更加苛刻,普通的锂/亚硫酰氯电池的工作温度范围已完全不能够满足耐高温度(100~200 ℃)和大电流输出的使用要求。

近年来,为满足地下资源勘探智能监控、石油天然气管道检修、工业遥感、GPS 监控和油井矿井的钻井动力系统仪表等设备供电、油井矿井钻探等高温环境下的压力测量等电源需求,市场对高温电池的需求量越来越大。高温电池一般可分为100、125、150、165、180和200 ℃等使用温度环境级别。目前,大量使用的一次高温电池所采用的电化学体系为锂/亚硫酰氯和锂/硫酰氯等2种,这是因为在目前所有电化学体系中,这2种体系具有比能量最高、使用温度范围最广、贮存时间最长和工作电压最高的优点。技术突破:电池使用温度提高到150 ℃,阴极、阳极、电解液和电池制作工艺技术突破。

【主要技术指标】ER341270MS—150 (DD型)高温电池的主要技术指标:最大外形尺寸为34.0 mm×126.5 mm;开路电压≥3.6 V;负荷电压≥2.8 V (15 Ω、5 s末);容量≥24 Ah(150 ℃,200 mA放电、截止电压2.5 V);工作温度范围-20~+150 ℃;质量≤240 g。

【预期效益】耐高温锂/亚硫酰氯电池广泛用于野外勘探、石油钻探、深井设备和测量仪器中,“十二五”期间高温市场规模为5亿元,10 a内设备市场规模可达15亿元。

33船舶综合电力推进系统

【技术开发单位】中国船舶重工集团公司第七一二研究所

【技术简介】船舶综合电力推进系统是近年来在船舶行业兴起的一种新的推进技术,具有节能降耗、低噪声振动、提升舱室有效空间和操作灵活方便等诸多优点,在工程、游船、海洋工程船和现代渔船等多种船型上非常适用,目前正在被越来越多的国内外船东接受并实际应用。该系统包括柴油发电机组、变压器、变频器和推进电动机等核心设备,之前只有国外少数几家企业具备其技术开发和产品供货能力。技术开发单位是目前国内唯一具备船舶电力推进系统集成和自主核心设备供货的单位,形成了具有完全自主知识产权的电力推进系统及变频器、推进电动机、功率管理系统等核心设备系列化产品研制生产能力,并建立了产业化生产基地,是国内唯一通过CCS系列化产品型式认可的产品;同时还具备20 MW以下核心设备的定制供货能力。

【主要技术指标】低压690 V/中压3 300 V,20 MW及以下各类船舶电力推进系统集成能力,包括DFE、AFE、直流和混合等多种模式;低压690 V、功率3 MW以下,中压3 300 V、功率10 MW以下船用变频器系列化产品;低压690 V、功率3 MW以下,中压3 300 V、功率10 MW以下高、低速船用推进电动机系列化产品。

【预期效益】在船舶电力推进领域,目前国内越来越多船东接受和使用电力推进系统,电力推进系统属于典型的高技术含量装备,一般1船套系统价值约千万元,年产值可达数亿元,毛利润率>30%。

34低速大功率水力测功器

【技术开发单位】中国船舶重工集团公司第七〇三研究所

【技术简介】水力测功器属液力耦合器设备,转子采用叶片式结构形式,定子及外壳悬挂支承在底座上,并在其扭转方向上用拉压力传感器与底座连接,转子和定子一同构成了工作水腔,测功器转动时吸收的能量使工作水腔内水温升高,通过排水阀排出测功器,进水阀控制进入水力测功器的总水量,排水阀调整工作腔中的水量,从而控制水力测功器吸收的功率。水力测功器作为动力设备功率测量的重要试验设备,一直被英国Froude,日本FUCHINO及美国KAHN等国外公司所垄断。该所作为蒸汽轮机和燃气轮机动力设备研究所,应军品发动机试验需要,在借鉴成熟水力测功器设计、运行经验的基础上,依托汽轮机及控制系统的设计、制造经验,研制出了低速大功率水力测功器,填补了国内空白。

【主要技术指标】该所研制的低速大功率水力测功器主要技术指标见表2。

表2 主要技术指标

【预期效益】该所研制的低速大功率水力测功器打破了国外公司对该领域的垄断,改变了我国在测功器领域使用和后期维护受制于人的局面,同时该测功器可以广泛地应用于民用领域多种原动机功率测试领域,测量原动机的输出功率,同时配合原动机进行多种工况变换试验,在船用大功率动力装置等领域具有较大的应用前景。

35核应急污水处理装置

【技术开发单位】中国核工业集团公司核工业理化工程研究院

【技术简介】该装置可针对各种核事故产生的中低放射性水平的含铀、钚、锶和铯等核素的污水进行封闭式处理,处理后的水达到国标排放要求,被浓缩50倍以上的少量高浓污水放入专用密封钢桶中,固化封存。目前,国际上只有福岛核电站配备了由美国、法国和日本联合开发的该类装置。技术开发单位利用放射性污水过滤与吸附技术,突破了放射性吸附材料活性制备工艺、放射性强度过程监测等关键技术,研制出了军民适用的核应急污水处理装置,并形成了年产20台装置的产业化能力。

【主要技术指标】处理能力:≥2 m3/h;去污因子:>104;浓缩倍数:>50。

【预期效益】核应急污水处理装置主要应用于紧急突发事件造成的放射性水污染的处理,达到国内领先、国际先进的水平,已形成年产20台的生产能力,其市场定位为核设施的核应急领域和公共安全领域,客户群包括军方、国家、地方应急部门和各种核设施,预计需求总规模在百台以上,总产值可达数亿元,社会效益、军事效益和经济效益突出。

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