北京交通大学科技项目汇编.docx

1、北京交通大学科技项目汇编北京交通大学科技项目汇编学校介绍：北京交通大学是教育部直属的全国重点大学，是全国首批博士、硕士学位授予高校，是首批进入国家“211工程”建设高校和“985工程”“优势学科创新平台”项目重点建设高校，是全国具有研究生院的56所高校之一。目前学校有交通运输工程、信息与通信工程2个一级学科国家重点学科，产业经济学、桥梁与隧道工程2个二级学科国家重点学科，包括一级学科所涵盖的二级学科国家重点学科总数达到8个。建有13个博士后科研流动站，有11个一级学科博士点、60个二级学科博士点、120个硕士点。全校在编教职工2842人，有专任教师1668人，其中教授286人，副教授588人，

2、具有博士学位的教师占54.3，具有硕士以上学位的教师占87.5。有中国科学院院士3名，中国工程院院士7名，有国家级教学名师4人，国务院学位委员会学科评议组成员4人，“973”首席科学家3人，“长江学者”特聘教授和讲座教授6人，享受政府特殊津贴专家181人。近年来，学校承担了包括国家高新技术“863”计划、国家发改委、科技部科技支撑项目、国家自然科学基金及国家社科基金项目在内的各类科研课题4000余项。2009年“双主持”项目“复杂与高速条件下车载信号安全控制系统关键技术及应用”获国家科技进步奖二等奖。学校建立了GSM-R技术实验室，主要进行中国铁路新一代移动通信的调度指挥和无线传输等，研究成果

3、应用于大秦线、胶济线与青藏铁路，填补了中国铁路无线通信技术的空白。“基于通信的列车运行控制系统（CBTC）”取得关键技术研究的突破，具有完全自主知识产权，并将用于亦庄城轨线。 一、斗齿绿色铸造技术项目简介：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)无冒口铸造，节约材料消耗20左右。

4、 (2) 工序简洁： 由精密铸造的10道工序减为4道工序。 (3) 机械化作业，劳动定员减少，生产效率提高，产品质量稳定 (4) 环境负荷小，无固废排放和粉尘污染，根除了矽肺病的危险项目主要应用范围：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10000吨斗齿的企业，年增效益1000万元以上。投资规模(设备、资金、场地、人员等)：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。二、高压输电线路运行状态远程在线监测系统项目简介：该项目采用先进的在线监测技术、传感器技

5、术、无线通信技术，通过安装于输电线路上的传感器，实时采集输电线路运行信息，进行智能分析，在第一时间向远程上级监控中心传送在线信息，使相关人员在远方监控中心便可得到现场实况，并可保留下现场的数据，对高压线路进行全面监控。l、系统可实现远程在线监视高压输电线路、杆塔的运行状况，及设施周围的环境状况；2、系统可实现远程在线监测高压输电线路、杆塔的运行参数，及设施周围的环境参数；3、系统可解决人工巡检平时无法经常到达现场、紧急时刻无法及时到达远距离危险监控点现场，发现故障的难题，实现全天候的远程自动巡检；4、系统由监测控制中心、现场监控基站、无线通信装置、多路监视摄像机、多路参数监测传感器、太阳能供电

6、装置等6部分组成。在线监视、偏远地点在线监视、山林地区的火灾在线监视、树木生长、乌害、雨季洪水冲刷塔基在线监视、杆塔倾斜及倒塔等的远程在线监视、绝缘子运行状态(污秽情况等)在线监测、导线发热情况在线监测方面具有独特的优势。项目主要应用范围：电力系统、铁路供电系统、通信系统、石油供电系统。系统已成功在东北电网500kV线路、220kV线路、西北电网330kV、110kV线路、吉林省电力公司220kV、66kV线路上实施。具有广泛的应用前景。三、GPS车辆远程监控智能化信息服务系统项目介绍：GPS远程监控服务系统是集GPS(全球卫星定位系统)GSMGPRS(移动通信系统)及车辆监控报警于一身的智能

7、化信息服务平台，具有先进的全球卫星定位实时监控防盗反窃远程调度图象监控温度监控超速报警等多项功能。为企事业单位提供“车辆科学调度管理。降低企业运营成本的最佳解决方案。”主要功能：1、车辆管理调度(三个月任意时间段车辆工作表统计：点火时间表行驶里程理论油耗，行驶轨迹等）。2、远程监控报警，防盗，通过手机、网络、电话进行实时跟踪自动监控，温度监控图象监控超速报警记录。应用范围：1、物流行业：车辆调度管理。2、租赁行业：汽车实时监控防盗。3、冷藏车及危险品特种车辆：温度监控图像监控。4：建筑行业：监控防盗和车速监控混凝上车装卸管理等。5、特种行业：如烟草电力等车辆监控管理。并可根据企业不同要求进行定

8、向开发，订制管理服务平台。平台服务设施方案和技术指标：通过任何一台能上网的电脑，即可实施全方位监控管理系统支持平面电子地图和三位卫星地图。技术指标主机外形尺寸95*63*27mm重量230gGPS指标12并行通道，定位精度15米信息传输方式GSMGPRS输入工作电压930V车机工作温度-20+70四、太阳能独立光伏供电系统项目简介：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

9、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。技术指标：10W通信保障电源，用于四川山区高压输电塔远程监控系统，主要技术参数如下：额定电压12V最大允许组件电流1A最大允许负载电流1A最大静态功耗50mW允许环境温度-10+50总重2kg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。其基本参数如下：额定电压12V最大允许组件电流2A最大允许负载电流2A最大静态功耗140mW允许环境温度-5+40总重3

10、.7kg五、太阳能光伏并网发电系统项目简介：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

11、软件，被广泛使用。主要应用范围：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。基本技术参数如下：最大输入开路电压600V输入电压范围(最大功率模式)125V600V峰值输出功率2100W额定输出电流8.2A电网电压接入范围198V260V电网频率接入范围49.8Hz50.2Hz尺寸(mm)434295214最大效率94%六、太阳能充电控制器项目简介：太阳能充电控制器是控制太阳能电池对蓄电池进行充电的装置。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。控制器的主要特点包括：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

12、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扩功能，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，按照用于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

13、系统功耗，提高了充电效率。主要应用范围：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。技术指标：系统电压2412V；过充电压26.413.2V；过放电压222/11.1V；温度补偿-5mV；充电回路压降026V；放电回路压降015V；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。合作方式：一次性转让；技术入股。七、小功率风力机及风光互补发电系统项目简介：小功率风力机及风光互补

14、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。技术参数：典型的600瓦风光互补控制器参数如下，其供电能力足

15、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卸荷保护有合作方式：技术入股。八、蓄电池状态检测及均衡活化系统（一）蓄电池状态监测均衡活化系统硬件使用说明1、系统功能蓄电池在制造过程中必然存在的容量不一致和性能差异，造成后期成组使用时某些电池易出现过充和过放，严重影响整组电池的寿命。针对这一现状研制的“蓄电池状态检测及均衡活化系统”活化维护过程(即“三充两

16、放”)，可以完成如下功能：自动实时检测电池状态蓄电池的端电压是反映其性能的重要参数，也是目前现场人工检测的主要依据。自动检测功能可以减少维护工作量，降低工人劳动强度。自动均衡放电在活化过程中，系统根据测量结果能够对电池进行自动均衡，保证每只电池都得到充分活化，最大限度增加电池的寿命，降低运营成本。蓄电池活化曲线系统将整个活化过程中所有蓄电池的端电压的测量结果记录并生成活化曲线，在计算机的显示器上直接显示，结果清晰直观，也便于对每只电池的特性做进一步分析。报告电池状况系统根据均衡活化过程的检测数据对电池的老化程度进行判断，对于性能很差或即将损坏的电池经过活化后仍不能恢复时，提示维护人员更换电池，

17、以免影响整组电池的正常使用。2、系统特点该系统结合微电子、SMT、计算机控制、EMC、网络以及电力电子等技术，系统具有以下特点：可靠性高；测量准确；均衡效果好；判断蓄电池状态准确；使用简便。电动汽车的运用经验表明，增加该系统后，电池寿命延长30。3、系统结构系统采用计算机控制， 网络结构，避免了很多的拉线工作，系统的结构框图如图1所示。系统电气柜由控制主机(操作台)、电源开关箱、8个监控箱组成。监控主机为工业级平板式计算机，带有显示、监控、专家系统以及远程通讯功能，负责在均衡活化过程中的数据采集、活化过程的报表生成以及电池状态的判断。电源开关箱负责8个监控箱的供电，其中左侧双极空气开关为监控箱

18、的总开关，右侧顺序布置的8个单极空气开关依次分别为18#监控箱独立开关。每个监控箱由6个电池状态检测和均衡控制模块组成。每个模块完成单只蓄电池的状态检测和均衡控制，优化活化过程。电气连接原理示意如图2所示。连接方式：1)状态检测和均衡控制模块与控制主机通过柜内网络通讯线连接；2)均衡模块与电池的连接采用夹子进行连接，拆装方便。电池电压经过滤波电路进入AD，由检测模块的CPU进行检测，CPU检测的数据通过网络通讯线(RS-485)传输到上位计算机的监控软件。为了提高系统的可靠性，因此检测模块采用了隔离的变换电路，同时CPU采用了Microchip公司的PIC系列单片机，A/D采用了具有双积分特性

19、的电路，其与CPU接口通过单总线连接。单节电压检测精度，由于采用的A/D为10位，分辨率为0.01V，对于2V电池来说，最大检测误差为土0.01V，该A/D温度特性比较好，从-40到+70均保持了良好的温度稳定性。5、均衡原理均衡采用了我公司的发明专利技术，专利申请号(03156376.7)。采用该种均衡方案，均衡电流为56A，对于200Ah电池，可在1个小时内补偿其25的不均衡度，一般的蓄电池不均衡度不会超过10，因此系统可在4个小时内将电压均衡。详细的技术细节请参见专利公开书。6、监控软件与检测均衡单元通讯程序，采用标准RS-485方式通讯，具有可靠性高的优点诊断系统，利用专家系统，采用仿

20、人的智能判断方法；系统整个流程如图4所示；系统具有远程通讯功能，可以和机务段其他设备联网运行。技术参数1电源电压：220VAc50Hz2单节电池电压精度：053最大测量节数：48节4运行方式：连续运行，自动检测和均衡5工作温度：-10506环境湿度：-10907最大功耗：600W九、多功能自清洁玻璃1应用范围：1) 建筑玻璃：大厦墙面和玻璃屋顶，建筑门窗，建筑装饰，屋顶光棚，玻璃幕墙，玻璃采光顶，玻璃温室、阳光房等。2) 车辆玻璃：汽车车窗玻璃，列车车窗玻璃，城市轨道列车车窗玻璃，船用玻璃等。3) 可以复合加工成钢化玻璃、中空玻璃、夹层玻璃等玻璃制品。2功能及用途：1) 自洁性：玻璃不用擦洗，

21、只需在雨水的冲刷和阳光的照射下即可保持洁净。2)舒适性：防紫外线功能可减少紫外线的射入，使室内环境温馨舒适3)节能性：隔热功能减少热量的直接射入，并提高室内外的温差，达到节能目的。4)美观性：纳米尺度的钛颗粒，具有淡雅的金属光泽，使大厦及装饰物表面美观亮丽；增透特性可减少反射，使景物更加清晰亮丽。3特点及技术指标：1)超亲水性：多功能自清洁玻璃与水的接触角度为0-15，显示出超亲水性，超亲水性一方面可以隔离油污与玻璃表面的直接接触，另一方面可以将灰尘、污垢从玻璃表面浮起，污物随着水膜在重力作用下从玻璃表面滑落，达到自清洁效果。雨水即能清洁玻璃。2)光催化性：Ti02等颗粒具有高效催化活性，能氧

22、化或还原多数有机物或无机物，这一特性能将玻璃表面的有机物和无机物分解成为水和二氧化碳，保持玻璃表面的洁净。阳光即能使玻璃洁净。3)防紫外线特性：这一功能减少紫外线的射入，使室内环境温馨舒适。4)隔热特性：这一功能首先能减少热量的直接射入，其次，膜本身的隔热效能，可以提高室内外的温差，夏天可以减少空调的运行，冬天可以减少热量的散失，使其具有良好的节能特性。5)美观特性：多功能自清洁玻璃表面有纳米尺度的钛颗粒，具有淡雅的金属光泽，使大厦及装饰物表面美观亮丽。6)增透特性：多功能自清洁玻璃具有减少反射，增加透射的功能，这一功能使景物更加清晰亮丽。4与国内外技术水平及价格比较：英国皮尔金顿国际控股公司

23、是世界最大的生产浮法玻璃、安全玻璃的跨国公司，世界上每四辆轿车中，就有一辆采用的是皮尔金顿集团的玻璃。皮尔金顿玻璃公司在2002年将自洁净玻璃投放到欧洲及其他国家和美国玻璃市场，进行公开批量销售，品牌是PilhngtonActiVe。2005年，日本第二大玻璃制造商板硝子株式会社收购了皮尔金顿，一跃成为全球最大的平板玻璃生产商，年销售额突破65亿美元，他们采用锡，铅和钛的氧化物混合，通过化学气相沉积方法或喷涂热解方法生产自清洁玻璃。美国化工企业PPG，主要生产涂料、玻璃、玻璃纤维制品，在玻璃纤维领域，PPG是世界三大生产厂商之一，他们采用气相沉积法，在线生产自清洁玻璃，品牌是SunCleanT

24、M。法国圣戈班集团是全球500强跨国企业，在建材百强名列世界首位。圣戈班采用气相沉积法在线(热端)生产的自清洁玻璃，品牌为SGGBIOCLEAN。日本TOTO公司创立于1917年，他们采用具有光催化性能的涂料喷涂在玻璃、陶瓷等表面，使其具有自清洁功能。由于自清洁玻璃产品出现将预示着巨大的潜在市场，目前，国内也有一些厂商在研究和生产自清洁玻璃。长春新世纪公司在平板玻璃的两面镀制一层纳米薄膜，与普通玻璃价格比是15：1。耀华玻璃采用化学气相沉积技术在浮法玻璃生产过程中直接在玻璃表面镀上一层Ti02膜层。代表工程有长春长江路步行街采光顶5700平米玻璃，国家大剧院穹顶6500平米玻。本项目与国内外类

25、似产品相比，具有如下特点：1)多功能性，除自清洁功能外，还具有节能特性、舒适特性和美观特性。2)生产适应性，即可在线生产，亦可单独生产；既可小型非自动化生产，亦可全自动化大规模生产。3)生产工艺简单，设备投资小，产品质量稳定。4)制备成本价格低，利润空间大，具有市场竞争力。5市场应用前景：1) 目前美国、欧洲、日本等已经把多功能自清洁玻璃广泛应用于幕墙、大厦、住宅。2) 日本权威机构的调查报告显示，在国际上利用Ti02光催化功能制作生产的建材等各类环保产品将会达到4284亿美元的销售产值，国际市场发展前景看好。3)随着人民对环境清洁程度的要求提高，多功能自清洁玻璃产品市场会越来越大。6投入产出

26、分析：经济效益：和普通玻璃相比，价格要高出30至50，多功能自清洁玻璃经济效益明显。按华北市场5mm普通浮法平板玻璃平均价格22元平方米计算，一张33x45=1485平方米的玻璃价格为22x1485=3267元；提升40的价格计算，一张多功能自清洁玻璃的增值为：3267x40=13068元；按小规模非自动化生产模式计算，一天生产200张，增值为：13068x200=26136元。全年按280个工作日计算，总增值为：26136x280=7318080元。社会效益：1)夏天减少外界热量进入室内或车内，减少空调电力消耗，冬天减少热量的散失，节约能源；2)不需要大量人工对大楼和车辆用清洗剂进行大规模的

27、清洗，大幅降低日常维护工作量和费用，减少对环境的二次污染，节省清洗费用，使得清洁玻璃成为一劳永逸。7制备原理：在平板玻璃表面浸镀Ti02催化薄膜，经过低温烧结，薄膜与玻璃基体结合成不可分割的整体。8工艺及设备投资：1)投资：该项目生产工艺简单，成本低，没有污染。生产模式决定设备投资，小规模的非自动化生产模式，设备投资约30万元(不包括厂房基础建设)，大规模的自动化生产模式，设备投资约800万元。2)工艺：玻璃清洗浸镀低温烧结3)设备(所有设备均依据最大尺寸玻璃定制)：玻璃清洗设备；浸镀设备：干燥设备；中间运输传送设备；车间要求无尘干燥。9合作方式：采用技术转让的形式，技术转让费30万元。十、高

28、可靠性高安全低成本环保型电连接方法及装置项目简介：电连接装置涉及现代社会的方方面面，年销售额达数仟亿人民币；美、日及欧洲许多国家为解决传统电连接装置存在的连接不可靠以及安全隐患等难题，进行了数十年的攻关和研究，至今在原理上和结构上仍无突破。该方法及装置，解决了欧、美等国攻关30-40年仍未解决的“电连接高可靠高安全低成本”的难题。目前，各国常用的弱电或强电的连接方法和接插装置均是直接插入式；插入即连通，拔出即断开。这种传统方法和装置，虽然用起来比较简便，但由于它是“靠金属触点自身的回弹性和退拔度以及导电性能，提高其夹持力和增大其接触面积”的理论来完成电连接，金属触点须同时具备导电和卡紧的双重功

29、能，比较容易松动或虚接，不能确保电连接的可靠性而出现接触不良。这往往会造成控制系统失灵、系统电源中断、计算机错码、传输图像失真，从而带来巨大损失：在日常生活中，也会造成电器失灵，给人们带来损失或不愉快。同时，由于难于保证同步插入，经常“起弧”，带来隐患，甚至酿成重大用电事故。再次，这种直接插入式的电连接方法，常因人们不小心将手或导电物通入插孔而触电，甚至伤亡。我们经过18年的攻关，理想地解决了“电连接高可靠高安全低成本”的难题。本项目就是要利用我们提出的“金属触点主要完成导电任务，卡紧任务主要由特设机构完成，在依靠金属触点自身的导电性能的同时，提高金属触点间的配合精度，增强金属触点间的相互啮合

30、力”的电连接原理，在已开发出的部分系列产品的基础上，开发高可靠高安全低成本的民用和工业用电连接技术及产品。运用已获得的国内外自主知识产权保护，尽快实现民用和工业用的各系列电连接装置的工业化生产，形成新的民族产业群，占领并垄断国际市场；力争运用本原理形成新的行业标准以及国家标准，建立我国电子和电器产品以及医疗器械、工业设备等的技术壁垒，运用本原理促成民用的或工业的电连接国际标准地统一。主要特点：该新型电连接装置，在电连接理论和结构设计上具有较大的独创性和突破性，从根本上解决了接触松脱、起弧传爆、易漏电、耗材高等关键的安全、可靠性技术工艺难关。该项目部分系列的产品已通过中国家用电器检测所和中国兵器

31、集团动态性能检测中心进行的检测；其中两个系列的产品已通过了国家的“三C”认证，其民用系列和工业系列的具体技术特点如下：(1)操作简单，使用方便，应用范围极广，适用于航空航天、电力、计算机、家用电器、金融、医疗、建筑、轨道交通、冶金、石化、煤炭等系统及行业。(2)防松脱，电连接绝对高可靠；将该装置的插头用力插入插座孔内并到位，后顺时针旋转并到位，松开手即连通；此时，连接器件相互呈啮合卡死状态并通电，振、抗冲击、抗跌落性能极佳，非手动反程序操作不可能分离，确保不会出现松动、脱落或接触不良，并能有效防止因接触不良引起的过热。(3)防“起弧”，减小事故隐患；结构的合理和操作的固有程序，保证了二极或多极接插时元器件