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    關于擬申報2019年度福建省科學技術獎項目的公示

    根據省科學技術獎勵委員會辦公室《關于2019年度福建省科學技術獎提名推薦工作的通知》(閩科獎辦〔20197號)的規定,現將擬申報2019年度福建省科學技術獎項目(見附件)予以公示。若對擬申報的項目有異議,請于2019830日至95日向科研處或監察審計處反映情況。

    聯系電話: 22865068(監審處),22863077(科研處)

    E-mailcgk@fjut.edu.cn



    附件:擬申報2019年度福建省科學技術獎項目匯總表及主要情況



    福建工程學院科研處

                                      2019830






    附件:

    擬申報2019年度福建省科學技術獎項目匯總表

    序號

    第一完成單位

    第一完成人

    項目名稱

    提名推薦獎種

    1

    福建工程學院

    吳建平

    基于大數據的智慧應急關鍵技術及其綜合服務系統

    科學技術進步獎

    2

    福建工程學院

    洪秀

    物聯網智能秤重云平臺關鍵技術及應用

    科學技術進步獎

    3

    福建工程學院

    陳鼎寧

    輕量化鋁合金連桿的高效高品質制造關鍵技術及應用

    科學技術進步獎

    4

    福建工程學院

    葉曉云

    大功率LED光源非球面聚碳酸酯透鏡及其超高精度制造關鍵技術

    科學技術進步獎

    5

    福建工程學院

    占禮萬

    高效多功能果殼活性炭制造關鍵技術與應用

    科學技術進步獎

    6

    福建工程學院

    鄭建斌

    大型輪胎模具鋼的復合精煉鑄造關鍵技術與應用

    科學技術進步獎

    7

    福建工程學院

    石志綱

    高品質鎂合金板材的鑄擠軋關鍵制備技術及應用

    科學技術進步獎

    8

    福建工程學院

    蔡雪峰

    基于施工時變性的單立桿早拆模撐體系關鍵技術及產業化應用推廣

    科學技術進步獎

    9

    福建工程學院

    吳波

    不良地質環境復雜群洞隧道施工關鍵技術

    科學技術進步獎

    10

    福建工程學院

    林上順

    溫拌再生瀝青混合料設計理論及產業化關鍵技術

    科學技術進步獎

    11

    福建工程學院

    范亞明

    車間非點源VOCs和顆粒物協同治理關鍵技術及產業化

    科學技術進步獎

    (以上項目排名不分先后)



    項目主要情況如下:

    一、項目名稱:基于大數據的智慧應急關鍵技術及其綜合服務系統

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、長威信息科技發展股份有限公司、清華大學、

    福建省預警信息發布中心

    主要完成人及其貢獻:

    1.吳建平:項目負責人,牽頭制定項目研究方案和系統架構,全面負責課題推進、組織專家組討論以及協助解決關鍵技術問題等。

    2.廖律超:主要研究人員,全過程參與項目研究,主要負責項目調研、業務需求分析、系統架構設計等工作并全過程參與解決關鍵技術問題等。

    3.黃炳裕:主要研究人員,全過程參與課題研究,主要負責關鍵技術研發,并參與實施方案的討論、研究報告的編寫等。

    4.陳治杰:主要研究人員,全過程參與項目研究,主要負責總體研究方案制定、參與相關資料調研與系統架構設計。

    5.鄒復民:主要研究人員,全過程參與課題方案的制定、系統方案研究以及研究報告編寫等。

    6. 潘正祥:主要研究人員,主要負責項目相關理論研究、并參與相關資料調研和研究報告編制、校對審核以及協助解決關鍵技術問題等。

    7. 蔣新華:主要研究人員,主要負責項目應用服務系統研究,包含總體研究方案制定、系統架構設計。

    8.陳征宇:主要研究人員,主要負責總體研究方案制定、審核,并參與項目研發工作。

    9.胡蓉:主要研究人員,主要參與關鍵技術研究及研究報告編寫。

    10.黃河: 主要研究人員,主要參與關鍵技術研究及研究報告編寫。

    項目簡介:

    我國是全球災害損失最為嚴重的國家之一。近20年,全國災害損失高達3.5萬億元。災害應急能力關系到每一位市民的人身安全,但隨著工業化、城鎮化的高速發展,各類突發事件不斷浮現,給城市應急管理帶來前所未有的挑戰。習近平總書記提出“健全國家安全體系,加強國家安全法治保障,提高防范和抵御安全風險能力”。

    為此,項目組基于大數據技術的應急指揮智能管理等方面開展一系列深入研究,并在全方位立體應急大數據采集融合平臺、面向應急服務的異構數據融合防控AR系統、基于大數據在線學習的應急救災指揮智能調度平臺及災后評估系統等方面取得關鍵技術突破,并研發了智慧應急智慧綜合服務平臺及其終端產品,有效提高了城市應急服務水平,并降低了災害事故損失。

    代表性論文專著目錄:

    序號

    刊名

    論文(專著)名稱

    影響因子

    年卷頁碼

    發表時間

    收錄情況

    作者

    1

    IEEE Trans Intell Transp Syst

    Discovery of Critical Nodes in Road Networks   Through Mining From Vehicle Trajectories

    5.744

    2019, 20(2):583-593

    2019-02-01

    SCI

    通訊作者:2/Jianping Wu;   第一作者:1/Ming Xu;   作者:3/ Yunpeng Xiao,4/Haohan Wang,5/Dongmei Hu,6/Mengqi Liu

    2

    Journal of cleaner production

    Emission pattern mining based on taxi trajectory   data in Beijing

    6.395

    2019, 206: 688-700.

    2018-09-18

    SCI

    通訊作者:1/Tingting Li;   第一作者:1/Tingting Li;   作者:2/JianpingWu,3/AnrongDang,4/   Lyuchao Liao,5/MingXu

    3

    Telecommunication Systems

    An energy-aware routing protocol for wireless   sensor network based on genetic algorithm

    1.707

    2018, 67(3): 451-463.

    2017-06-22

    SCI

    通訊作者:2/Jeng-Shyang Pan;   第一作者:1/Lingping   Kong;   作者:3/Václav Snásel,4/Pei-Wei Tsai,5/Tien-Wen Sung

    4

    Journal of Intelligent Transportation Systems

    Network-wide traffic signal control based on the   discovery of critical nodes and deep reinforcement learning

    2.568

    2019:1-10

    2019-01-03

    SCI

    通訊作者:3/Ling Huang;   第一作者:1/Ming   Xu;   作者:2/Jianping   Wu,4/ Rui Zhou,5/Tian Wang,6/ Dongmei Hu

    5

    Journal of Internet Technology

    Trajectory topic modelling to characterize   driving behaviors with GPS-based trajectory data

    0.715

    2018,19(3):815-824

    2018-05-01

    SCI

    通訊作者:1/Lyuchao Liao;   第一作者:1/Lyuchao   Liao;   作者:2/Jianping   Wu,3/Fumin Zou,4/Jengshyang Pan,5/Tingting Li

    6

    Journal of Advanced Transportation

    Mass Rapid Transit System Passenger Traffic   Forecast Using a Re-Sample Recurrent Neural Network

    1.983

    2019:14

    2019-05-12

    SCI

    通訊作者:2/Yi-Chang Chiu;   第一作者:1/Rong   Hu;   作者:3/Chih-Wei   Hsieh,4/Tang-Hsien Chang,5/Xingsi Xue,6/Fumin Zou,7/Lyuchao Liao

    7

    Journal of Advanced Transportation

    Traffic Flow Prediction with Rainfall Impact   Using a Deep Learning Method

    1.983

    2017:10

    2017-08-09

    SCI

    通訊作者:3/ Ming Xu;   第一作者:2/Yuhan   Jia;   作者:1/Jianping   Wu

    8

    公路交通科技

    基于交通視頻的交通擁堵狀態自動識別方法

    1.314

    2014,31(01):110-117

    2014-01-15


    通訊作者:1/廖律超;   第一作者:1/廖律超;   作者:2/蔣新華,3/鄒復民,4/賴宏圖

    主要知識產權證明目錄:

    序號

    知識產權類別

    授權專利名

    授權號

    ()

    專利權人

    1

    發明專利

    動態交通仿真平臺及其仿真方法

    ZL201310291747.2

    中國

    吳建平

    2

    發明專利

    一種封閉道路的確認方法及系統

    ZL201510444231.6

    中國

    福建工程學院

    3

    發明專利

    一種交通道路中異常路段識別的方法及系統

    ZL201510293896.1

    中國

    福建工程學院

    4

    發明專利

    一種基于浮動車技術的營運車輛集聚事件預警方法

    ZL201210039021.5

    中國

    福建工程學院

    5

    發明專利

    一種新增建筑物的識別方法及系統

    ZL201510445727.5

    中國

    福建工程學院

    6

    發明專利

    一種營運車輛監控事件審計方法

    ZL201210225749.7

    中國

    福建工程學院

    7

    實用新型專利

    一種RFID掃描車

    ZL201621303897.6

    中國

    長威信息科技發展股份有限公司

    8

    軟件著作權

    EVEECOM應急綜合管理平臺V1.0

    2015SR214769

    中國

    長威信息科技發展股份有限公司

    9

    軟件著作權

    EVECOM大數據支撐平臺V1.0

    2016SR382283

    中國

    長威信息科技發展股份有限公司

    10

    軟件著作權

    EVECOM UC統一通信管理平臺V1.0

    2015SR214742

    中國

    長威信息科技發展股份有限公司

    推廣應用情況:

    成果應用于省防汛辦、省氣象局、省交通廳、省救災物資儲備中心等單位,取得了良好的社會效益。有效提升了防汛效率及減災處置能力;并為防災減災綜合聯動提供了支撐,實現多源信息融合分析、災害預警的靶向傳播、應急救援路線規劃等,有效降低了應急事件損失;實現了對全省公路、水路、港航等跨業務領域的行業綜合監測和應急協調指揮,提升了我省公路水路的安全暢通及其應急處置效率;并有效提升了各級救災部門統籌協同能力,提高了救災工作的反應速度, 有效降低了災害經濟損失。

    同時,成果還應用于多家行業企業的智慧應急、智慧水利、智慧氣象、智慧交通等綜合解決方案中,近三年累計新增產值42816.36萬元,新增利稅13487.95萬元,年增收節支總額14820.60萬元。


    二、項目名稱:物聯網智能秤重云平臺關鍵技術及應用

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、福建科杰物聯網科技有限公司、福州科杰電子衡器有限公司

    主要完成人及其貢獻:

    1、洪 秀:項目負責人,負責本項目的研究工作,包括研究思路、總體實驗方案的設計、關鍵技術和難點的解決、研發工作的推進、關鍵技術問題分析等。

    2、梁 泉:項目技術指導,負責項目平臺架構、系統設計,組織關鍵技術攻關等。

    3、葉仙平:總工程師,負責項目具體實施,包括技術開發、測試和客戶溝通等。

    4、晏 岱:項目組主要成員,負責平臺硬件架構機選型、邊緣計算側物料裝載裝備設計等。

    5、司軍輝:項目組主要成員,負責數據處理、算法及數據效果評估等。

    6、賀文武:項目組主要成員,負責數據挖掘分析、數據建模及數據倉設計等。

    7、張順淼:項目組成員,參與視頻數據處理和結果分析。

    8、李培強:項目組成員,負責邊緣計算側控制器電氣特性分析與設計。

    9、張永暉:項目組成員,負責系統測試和結果分析。

    10、朱 鑫:項目組成員,參與測試工作。

    項目簡介:

    秤重衡器產品量大面廣,是國民經濟的基礎產業,年需求在300億元左右,2018年同期市場需求增長50%以上,呈現爆發增長態勢。隨著科技進步,不斷應用高科技發展而來的物聯網智能秤重云平臺屬于高端競爭力產品,它的設計開發是一個系統性工程,技術和產業化難度大、要求高,境內外均未有類似成果或平臺報導。

    物聯網智能秤重云平臺實現了基于物聯網及大數據技術的高度智能化數據采集、處理、分析、呈現、決策與應用。它完全突破了傳統衡器裝備的局限性:功能單一、缺乏數字流程化、數據與應用分離、人工消耗大、結果不準確等難以克服的局限。利用物聯智能、大數據分析技術,實現了數據采集智能化、無人值守、云控制、數據呈現與分析同步等新特性,秤重結果準確,人工大幅降低。核心技術要求高,開發難度大,開發完成后先于其他國家和地區將技術掌握在中國企業手中。

    福建工程學院和福州科杰電子衡器有限公司、福建科杰物聯網科技有限公司等企業多年產學研聯合攻關,圍繞平臺架構脆弱、混合源數據采集控制可靠性差、數據利用率低等現有技術痛點和難點,在物聯網秤重終端機制、終端衡器控制器、云端秤重服務與數據運用等關鍵技術上取得了突破性成果,研發了物聯網智能秤重云平臺。產品各項技術指標達到國際領先水平,形成自主設計制造能力,并實現產業化。主要創新成果為:

    1)發明物聯網秤重邊緣計算策略與機制。引入“邊緣數據池”思想,確保數據采集可靠、處理后可用的目標。突破秤重系統現場數據采集與處理智能化程度低等難題;創新性地解決物體移動和無線鏈路動態變化引起的物體通信間斷、改進稱重系統底層無線協議間互操作、移動斷續連接場景下組網、NB-IoT關鍵過程的消息調度與隨機接入等技術瓶頸;提出移動隨機傳感數據的同步方法,實現秤重現場可靠的數據智能化采集、自動指揮、自動處理、自動物聯的“智能”生產,聚合數據為“邊緣數據池”,形成核心技術和競爭力。

    2)發明混合源數據衡器控制器。提出“數據管道”思想,基于智能物聯傳感方法設計核心控制器,突破工控軟件系統通用性不足互換性不強的瓶頸,創新性地開發固件系統,替代工控和軟件系統,實現混合源數據采集與控制的智能化。通用性、模塊化、可靠性顯著增強,配套“邊緣數據池”增強了物聯、智能識別與學習機制,形成高端核心技術。

    3)發明基于云端的衡器服務與數據運用技術。提出“數據學習”思想,基于華為工業云和數據挖掘分析,突破“邊緣數據池”散亂、“粗糙數據堆積”、“高價值數據”難以聚焦等瓶頸,在“邊緣數據池”、“數據管道”基礎上分析鉆取形成云端數據倉,創新開發衡器云端服務和數據學習運用控制系統,構建用戶協同服務與應用云平臺,顛覆衡器秤重系統操作和應用生態,形成高端技術競爭力。

    本成果獲授權發明專利1項,實用新型專利4項,軟件著作權8項,分別在物聯網秤重邊緣計算、衡器控制器、衡器云服務和數據運用等關鍵核心技術上實現了全面突破,技術指標國內領先,達到國際水平。整體技術自2016年起逐漸開始產業化應用,共計研發和取得20多個具有市場高端核心競爭力的新技術平臺、產品和知識產權。全國市場占有率35%以上,省內行業細分領域排名第1名。近三年累計新增產值3.2億元,新增累計利稅3850萬元。主持起草制定行業技術規范和團隊標準2項,創造了顯著的經濟社會效益。

    主要知識產權證明目錄

    1ZL201110080906.5一種實現靜態數據同步的方法、系統和裝置

    2ZL20172 1831329.8一種自動汽車衡秤重系統用自動服務終端機柜

    3ZL201721831326.4一種汽車衡水泥庫底充裝控制柜

    4ZL201721830445.8一種物聯網汽車衡

    52019SR0089956 基于物聯網的物料稱量管理系統V1.0

    62019SR0172027地磅秤重數據采集及報表軟件V1.0

    72019SR0198752車輛衡智能秤重大數據平臺V1.0

    82019SR0369594科杰大數據智能物聯網系統V1.0

    推廣應用情況

    整體技術自2016年起在國有五大電力集團、煤化工行業及水泥行業,海關監管場所,垃圾焚燒環保行業,鋼鐵制品行業、礦山碼頭、高速公路智能收費等公司應用,共計開發20多種產品和知識產權。為中國華電集團有限公司、北京首創股份有限公司、中國國電集團公司、華潤電力控股有限公司、中國華能集團有限公司等一線國有企業提供優質產品服務,應用項目關鍵技術持續提升客戶的創新能力。開拓市場客戶逾300家,近三年累計新增銷售收入3.2億元,利稅3850多萬元,創造了顯著的經濟社會效益。

    三、項目名稱:輕量化鋁合金連桿的高效高品質制造關鍵技術及應用

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、福州鉅立機動車配件有限公司、福州鉅全汽車配件有限公司、福州鉅全金屬工業有限公司、廈門理工學院

    主要完成人及其貢獻:

    1)陳鼎寧:項目負責人,負責本項目的研究工作,包括研究思路、總體實驗方案的設計、關鍵技術和難點的解決、研發工作的推進、關鍵技術問題分析等。

    2)陳文哲:項目技術指導,在高強度連桿材料制備方面負責技術方案設計,并對多工位機床的總體設計提供指導。

    3)張丹:總工程師,負責連桿加工工藝的規劃設計和生產管理。

    4)王火生:項目組成員,負責連桿材料開發和連桿毛坯鑄造工藝設計。

    5)黃錦江:產學研合作企業負責人,負責產能規劃設計和生產線布局設計。

    6)林國榮:項目組成員,負責多工位機床的結構設計和制造。

    7)黎文峰:項目組成員,參與多工位機床的設計。

    8)陳秀玉:項目組成員,負責連桿產品的專用檢測設備開發。

    項目簡介:

    連桿作為動力機械主運動系的核心部件之一,其強度、剛度和精度對提高動力性和可靠性至關重要。隨著制造技術的發展,各類動力機械對連桿的性能提出越來越高的要求,開發高品質的連桿產品已成為提升企業競爭力,提高產品附加值的重要手段。

    高品質的連桿具有高強度、輕量化、高精度、低成本等要求。豐田、本田、通用、福特等汽車公司已進行了比較系統的研究,開發出了可以滿足高性能要求的鋁合金連桿材料,但進口該材料受到嚴格限制,國外主要依靠先進的多軸聯動機床完成連桿的高精度加工,因此,我國的連桿制造水平較國外還有較大差距,需要在既有技術基礎上,通過自主創新彌補高品質連桿制造技術的空白,重點應在材料開發、加工工藝與裝備、快速檢測技術等方面突破傳統普通連桿的制造技術,開發更高性能、更高精度和更高效率的制造技術與裝備。

    福建工程學院與福州鉅立機動車配件有限公司于2010年開始產學研合作,在福建省高校產學合作科技重大項目(2012H6101)支持下,合作開發了高品質連桿的成套制造技術與裝備,取得了一系列創新性成果:

    1)創新開發了用于連桿加工的三類多工位機床,包括用于連桿軸孔加工的四工位機床、用于桿體加工的六工位機床和用于桿蓋加工的六工位機床。通過多工位機床的集中工序代替傳統的分散工序,解決傳統的CNC加工中工件多次裝夾與轉運造成的誤差累積與效率低下問題,有效提高連桿加工的質量等級和穩定性。

    2)發明了具有高強高韌性的鋁合金連桿新材料,達到國際先進水平。創新了開發了新型的連桿結構,突破連桿在油槽加工、桿體和桿蓋裝配誤差等方面的難題,有效提高連桿的加工效率、主機裝配效率和連桿工作穩定性。

    3)突破多工位機床的加工精度控制技術和在線檢測技術,通過工件和刀盤的藕合定位和機床主軸的動平衡控制,以及關鍵尺寸的在線快速檢測,實現加工過程的高精度控制,有效保證了高精度加工的穩定性。

    4)整合四工位機床和六工位機床及其他加工機床和物流機械,創新設計U型結構的連桿加工流程,改造傳統的線性串聯布局,大幅提升連桿加工效率,且節約人力資源和場地。

    本項目突破了一系列關鍵核心技術,大幅提高了連桿的品質和生產效率,形成了自主知識產權,已獲授權發明專利8件,實用新型專利11件。

    代表性論文專著目錄:

    主要知識產權證明目錄:

    1)多工位專用機床耦合定位裝置(ZL201310388296.4   

    2)一種連桿的重鑄鋁合金材料(ZL200910112543.1

    3)四工位加工機及其加工連桿的工藝(ZL201010580717.X  

    4)一種汽缸六工位加工機及其加工方法(ZL201410029515.4

    5)一種旋轉加工進氣搖臂的治具(ZL201610645903 .4

    6)一種旋轉加工汽缸的治具(ZL201610645782 .3

    7)一種連桿大小孔平行度和中心距的綜合檢具(ZL201410234575.X

    8)一種加工連桿的鉆油孔和切割大頭孔的組合機床(ZL201010555375.6)(9)一種發動機連桿(ZL201420067260. 6

    10)一種發動機連桿(ZL201520055096.1

    11)一種發動機連桿連桿體連桿蓋結合面處螺栓孔倒角結構(ZL201420458952. 3

    12)一種帶油槽結構的連桿鑄造毛坯(ZL201520037334.6

    13)一種加工汽車發動機連桿大小孔工裝(ZL201821606968 .9

    14)一種準確測量主軸動平衡值的裝置(ZL201420041043.X

    15)一種連桿兩孔平行度檢具(ZL201720706776 .4

    16)一種連桿桿蓋止口寬度的專用檢具(ZL201821814577 .6

    17)連桿擴孔倒角與銑面一體加工機(ZL201020652932.1

    18)一種加工連桿用雙面銑床(ZL201020619951.4

    19)一種適用于連桿雙面銑機床的銑刀盤(ZL201420555934.7

    推廣應用情況:

    本項目成果自2013年開始在福州鉅立機動車配件有限公司整體應用,建設了三條高端連桿多工位自動化生產線,近三年累計生產各類高端連桿700多萬件,新增產值2.4億元,新增利稅5000萬元。產品主要為福特、克萊斯勒、三菱、斯巴魯等國際知名汽車企業配套,產品質量得到企業的高度認可。此外,多工位加工技術還推廣應到了其他汽車配件的生產中,如氣缸體、支架、搖壁等,為企業節約了大量勞動力資源和生產場地,提高了生產效率,大幅節約生產成本,取得顯著效益。

    四、項目名稱:大功率LED光源非球面聚碳酸酯透鏡及其超高精度制造關鍵技術

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、福建富蘭光學有限公司

    主要完成人及其貢獻:

    1、葉曉云:項目負責人。主持項目的總體研究,提出研究技術路線,指導完成創新點(1)(2)的研究。主持撰寫研究報告。獲得發明專利1項,實用新型專利1項,發表學術論文1篇。

    2、潘敏忠:企業項目負責人,指導完成創新點(3)(4)的研究。獲得發明專利2項,實用新型專利1項。

    3、許德:技術負責人,主持完成創新點(1)(3)(4)的研究工作。獲得發明專利1項,實用新型專利2項。

    4、林永南:技術負責人,主持完成創新點(1)(2)(4)的研究工作。獲得實用新型專利2項,發表學術論文2篇。

    5、劉瓊:參與完成本項目創新點(2)中的技術研發工作。

    6、梁衛抗:參與完成本項目創新點(3)中的技術研發工作。

    7、魏孝典:參與完成本項目創新點(1)中的技術研發工作。

    8、章學堤:參與完成本項目創新點(4)中的技術研發工作。

    項目簡介:

    LEDLight Emitting Diode)照明是一種基于大功率高亮度LED的新型照明技術,多應用于功率大單體照明場合,其主要特點是耗電量少、發光效率高、使用壽命長、環保節能、體積小重量輕、可靠性高等,市場潛力巨大。PC透鏡作為LED核心的光學器件,決定著最終的光形和光效。但是,透鏡為PC成分的非球面光學零件,在設計、加工和應用時存在有效光束角大、熱形變大、超高精度加工難、光學調控難等難題。

    福建工程學院和福建富蘭光學有限公司經多年產學研聯合攻關,圍繞PC透鏡中的四個難題,攻克LED光學非球面設計與制造關鍵技術,研發出全新的光學非球面透鏡設計和超精密制造技術,并實現產業化。主要創新成果如下:

    1)發明全新的小光束角非球面透鏡的設計技術。采用微分幾何高斯曲面處理的方法,創新設計小有效光束角(<10°)非球面透鏡結構。突破光束角過小帶來的可中心照度區域邊界產生梯度突變而幾乎無法控制光照均勻化指標的設計瓶頸,與傳統大光束角(>25°)相比,達到均布光能量比率由85%提高到90%以上。

    2)發明面向大功率LED光源的非球面透鏡設計方法。創新提出在小光束角的前提下,采用導向式的散熱方式對大功率LED產品中透鏡的熱能分布進行導向式熱能傳導,及時將產生的熱能引導出透鏡。該方法綜合了大功率LED長時間照明的熱流密度對LED自身光學指標的影響,以及對PC精密透鏡的熱變形影響,有針對性地提出綜合改進設計方法,增強光形和光效調控效果。

    3)發明系統的超高精度車削加工中的光學非球面母線二階導數連續技術。以超高精度車削的恒線速度切削和無沖擊進給為目標,開發光學非球面超高精度車削數控工藝和編程技術,實現母線二階導數連續,從而保障透鏡成型模具光順無拐點,確保LED光效。

    4)將前述所研究開發的系列技術和配套開發的系列技術,集成應用并實施產業化,開發的非球面PC透鏡達到要求,系統解決透鏡制造工藝、連續生產可靠性、精密塑料件的測試與質量控制技術等產業化配套技術。

    本項目分別在小有效光束角非球面透鏡設計技術、面向大功率LED光源的非球面透鏡設計技術、超高精度車削加工用光學非球面母線二階導數連續技術等核心技術上實現了突破。

    代表性論文專著目錄:

    1. 林永南,葉曉云. 基于導向式大功率LED用聚碳酸酯透鏡熱能分布的研究. 2017, 24: 22-25.

    2. 林永南. 基于未梢式神經反饋的大功率LEDPC透鏡脫模系統的研究. 2018, 1: 53-54.

    主要知識產權證明目錄:

    發明專利:

    1.雙循環蜂窩式自適應車刀溫度調節裝置及工作方法. (ZL 2017 1 0239147.X)

    2.聚碳酸酯光學球罩. (ZL 2014 1 0644237.3)

    3.一種球罩像質檢測裝置. (ZL 2012 1 0147631.7)

    4.紫外光固化涂料及制備方法和超親水透明防霧涂層及制備方法. (ZL 2015 1 0547302.5)

    5.超親水涂料及其制備方法和超親水涂層及制備方法. (ZL 2015 1 0547276.6)

    6.百萬像素監控攝像機的校正方法. (ZL 2009 1 0112913.1)

    7.方便撥模的球型監控攝像機專用超半球光學透明罩. (ZL 2009 1 0112671.6)

    實用新型專利:

    1.透明感光元器件成型過程氣墊式柔性取件裝置. (ZL 2017 2 0183587.3)

    2.一種用于大功率LED的高熱流密度冷卻裝置.CN 207116479 U

    3.一種機械研磨式拋光設備 (ZL 2016 2 0728743.5)

    4.聚碳酸酯球罩受機械碰撞時的變形量檢測裝置. (ZL 2017 2 0056634.8)

    5.樹脂光學球罩法蘭邊加工一次裝夾成型的夾具. (ZL 2017 2 0092838.7)

    推廣應用情況:

    整體技術自2016年起在福建富蘭光學有限公司應用,生產的LED透鏡為??低?、華為、博世(德國)、霍尼韋爾(美國)、松下、佳能、索尼等一線知名品牌配套使用,近三年累計新增銷售收入1.1億元,新增利潤1800多萬元,創造顯著的經濟社會效益。為LED新興產業的可持續發展,提供了有力的技術支持。


    五、項目名稱:高效多功能果殼活性炭制造關鍵技術與應用

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、福建南平元力活性炭有限公司

    主要完成人及其貢獻

    占禮萬:本項目技術指導。對本項目的研究工作,包括研究思路、總體實驗方案的設計、關鍵技術和難點的解決、研發工作的推進、關鍵技術問題分析等全面指導。對本項目的創新點1、3、4做出創造性貢獻。

    鄭嬋:本項目負責人。全面負責本項目的執行,并對發明專利的形成過程進行技術指導。負責果殼類原料制備活性炭制造關鍵技術的開發,提出結構定向調控的思想。對本項目的創新點1、2、3做出重要貢獻。

    方世國:本項目主要骨干成員。參與開發固液混合處理方式結合多級循環路徑回收尾氣中磷酸技術和新型尾氣吸附凈化裝置。對本項目的創新點1、3做出重要貢獻。

    朱?。罕卷椖恐饕歉沙蓡T。研究新型尾氣吸附凈化技術,設計原料直接吸附尾氣中溶劑和入料口前附加尾氣吸附凈化裝置的方法。對本項目的創新點1、3做出重要貢獻。

    李?。罕卷椖恐饕歉沙蓡T。負責果殼活性炭制備工藝的改進與優化、活性炭組成結構表征及性能測試 。對本項目的創新點1、2做出重要貢獻。

    黃俊耀:本項目主要成員。參與開發多級熱能梯級利用系統和尾氣密閉循環利用工藝方法。對本項目的創新點3、4做出重要貢獻。

    林燕:本項目主要成員。開發堿性循環活性法調控炭孔制備工藝以及活性炭形貌表征。對本項目的創新點2做出重要貢獻。

    陳敏:本項目主要成員。參與果殼炭生產線的不架橋連續進料技術和密閉高效的低溫烘干系統的開發。對本項目的創新點4做出重要貢獻。

    盧爾新:本項目主要成員。負責果殼活性炭生產線的設計、安裝與建設。對本項目的創新點4做出重要貢獻。

    項目簡介:

    活性炭是一種孔隙結構發達、比表面積大、吸附能力強的炭質材料,生產原材料多為木屑、碳纖維、樹脂、煤、石油焦等化學原料。隨著能源和資源日益緊缺,上述原料供應不斷萎縮,且本身對環境帶來一定的負面影響。而果殼類原材料具有來源豐富、廉價易得、資源可再生、灰分含量低、強度高和結構緊實等特點,是制備活性炭的優質之選。

    但果殼類原材料由于表面角質層的存在使得纖維較硬,與傳統木屑原料活性炭相比,活化和碳化過程中活化能偏高,如何制備具有高表面積和高吸附性能的果殼活性炭是決定其應用的關鍵。同時,孔徑結構及分布和比表面積是活性炭產品制造的核心關鍵,決定著活性炭的性能。但活性炭制備方法簡單,從而容易造成孔徑分布無序、功能單一趨向低端化,生產過程造成環境污染等難題。此前,關鍵技術主要被歐美等發達國家壟斷。

    福建工程學院與福建南平元力活性炭有限公司經多年產學研聯合協作攻關,圍繞活性炭制造中炭孔結構缺乏有效定向調控,專一性應用不強,生產過程污染重等難題,攻克活性炭制備關鍵技術,研發出全新的熱能利用系統和尾氣凈化裝置,形成自主設計創新能力,并實現產業化。主要創新成果如下:

    1)開發果殼類原料制備活性炭關鍵技術。利用果殼為原料,獲得比表面積大、吸附性能優異果殼活性炭制備關鍵技術,有效緩解活性炭產業中原材料短缺的問題。引入環保再利用的思想,利用原料直接吸附尾氣中溶劑的方法,解決常規炭化活化時含磷酸溶劑的尾氣處理成本高、運行維護壓力大的難題,實現了尾氣中磷酸溶劑的重復利用,并有效降低尾氣處理成本和提高尾氣凈化效果。

    2)實現果殼活性炭孔結構定向調控。利用催化、聚合物碳化、活化等多種方法,開發出酚醛樹脂原位聚合碳化、鐵鹽浸漬催化和堿性循環活化等炭孔結構調控技術,突破了活性炭孔徑分布分散的瓶頸,實現炭結構的孔徑調控,解決了活性炭材料專一性應用較差的難題,為發展中高端活性炭提供商機。

    3)發明多級熱能梯級利用系統和技術。提出梯級自動化回收利用的思想,利用生產線的溫度梯度分配尾氣和閉路循環的方法,開發出多級熱能梯級利用系統和尾氣密閉循環利用工藝方法,突破了傳統炭生產中處理過程工藝流程多,余熱回用效率低的瓶頸,解決了尾氣處理難以實現自動化控制的問題,保證生產線清潔環保,生產過程高效循環利用尾氣余熱和尾氣中的有效氣氛。

    4)將前述所研究開發的系列技術和配套開發的系列技術,集成應用并實施產業化,開發果殼活性炭炭化和活化一體爐,克服了傳統活性炭生產轉爐中普遍存在的工藝不連續、勞動強度大、熱能損失大等缺點,使產品技術指標大幅度提高。

    本項目分別在果殼活性炭孔結構調控、吸附性能優化技術,研究了超大比表面積、高效、多功能果殼活性炭制備技術,高效清潔循環利用熱能等關鍵核心技術上實現了突破,獲發明專利1項和系列實用新型專利。

    代表性論文專著目錄

    1.鄭嬋,方世國,李巍,占禮萬.活性炭/二氧化錳復合材料的制備及性能研究. 《福建工程學院學院學報》, 2019,171):1-6.

    2. 林燕. 氨水濃度對果殼活性炭結構及性能的影響.2017,151):9-14.

    3.許偉,劉軍利,繆存標,孫康,宋曜光.乙基纖維素包覆成型活性炭的制備及其性能研究.《林產化學與工業》,2017,372):49-56,

    4.孫康,繆存標,何躍.生物質炭在重金屬污染土壤修復中的應用研究現狀.生物質化學工程,2017,51(4)66-74.

    5.鄭嬋,李巍,李玉冰.活性炭負載金納米顆粒復合材料的制備及吸附性能研究.《福建工程學院學院學報》, 2018,163):1-5.

    主要知識產權證明目錄:

    1.發明專利:一種用于回收磷酸法活性炭尾氣中磷酸的裝置及其方法(專利號:ZL 201410777555.7

    2. 實用新型專利:一種活性炭生產過程中的尾氣吸附凈化裝置(專利號:ZL 201420854040.8

    3.實用新型專利:一種果殼炭生產線多級熱能梯級利用系統及熱能利用方法(專利號:ZL 201710147854.6

    4. 實用新型專利:一種果殼炭生產線的不架橋連續進料裝置(專利號:ZL 201720164701.8

    5.實用新型專利:一種密閉高效的低溫烘干系統(專利號:ZL 201721207633.5

    6.實用新型專利:一種多級聯系干燥物料的裝置(專利號:ZL201720164805.9

    推廣應用情況:

    整體技術自2016年起在福建南平元力活性炭有限公司應用并實施產業化,開發的高效多功能果殼活性炭應用于我國的著名品牌河南金丹乳酸、佛山市南海家樂泉環??萍?、中化帝斯曼等公司?;诘吞脊澞芎铜h保理念構建的活性炭生產線,形成活性炭制造技術創新能力持續提升,助推“元力活性炭”成長為知名品牌。近三年實現新增產值約1673萬元,為客戶創造了超過2億元的效益。項目產品順利打入意大利等歐洲國家市場。



    六、項目名稱:大型輪胎模具鋼的復合精煉鑄造關鍵技術與應用

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、福建興航機械鑄造有限公司、福建建陽龍翔科技有限公司、福建省海安橡膠有限公司

    主要完成人及其貢獻:

    1、鄭建斌:項目負責人,負責本項目的研究工作,包括研究思路、總體實驗方案的設計、關鍵技術和難點的解決、研發工作的推進、關鍵技術問題分析等。

    2、蔡曙光:輪胎鑄鋼材料設計

    3、戴造成:輪胎模具應用

    4、黃振華:鑄鋼孕育劑設計與工藝

    5、陳忠振:產業化實施應用

    6、李章新:鑄造CAE分析

    7、郭其焰:輪胎模具設計與測試

    項目簡介:

    在露天礦山,大型輪胎是用于百噸以上超重型運輸工具的重要用品。一般地,巨型輪胎外直徑超過4 、質量超過5噸、單胎負荷可達100多噸,且要不間斷工作。隨著近年來全球經濟復蘇,對采礦業巨型車輛的需求與日俱增,巨型輪胎近幾年供求矛盾十分突出,單條巨型子午線輪胎價格可達30多萬美元,全球市場容量達1100億元。

    巨型輪胎鑄鋼模具是核心技術。巨型輪胎的制造分為胎坯成型和硫化成型兩步。其中硫化成型中的模具是鑄鋼件。它的鑄造成型是核心技術。通常會出現性能不均一導致熱裂紋和局部破損,導致維修停產。歸納起來,該鑄鋼技術存在著精煉不純、性能不均、模具熱裂三個突出難題。世界上只有普利司通、米其林、固特異等少數跨國企業可以生產,且對我國嚴密技術封鎖。

    本項目經過多年產學研聯合攻關,突破巨型輪胎模具鑄鋼件生產中的夾雜、偏析的冶金缺陷以及熱裂、外生氣孔等難題瓶頸。主要創新如下。

    (一)發明了鋼液精煉新技術。利用現有的LF雙工位精煉爐,引入稀土變質的思想方法,設計真空和吹氬氣復合凈化系統新方法,增進精煉時爐內非真空的環境下的還原氣氛,結合自主開發稀土復合精煉變質孕育劑,改善夾雜物形態與分布,獲得理想的脫氫、脫氧、脫氮和脫硫脫磷效果,硫含量低至50ppm,鋼水的純度度水平達到輪胎模具材質要求,保障輪胎模具鑄鋼件的力學性能。

    (二)發明了用于巨型輪胎模具鑄鋼件的鑄造模具新結構。該結構引入等熱容設計思想,設計了適用于二氧化碳硬化水玻璃砂造型模具。該模具結構抵消內金屬液充型的靜水壓力,克服鑄件凝固過程中鑄件和鑄型間熱作用溫度高、持續時間長造成鑄件尺寸穩定性差和表面粘砂缺陷,保障對鑄型的高溫力學性能、型砂材料的抗粘砂能力的高要求。

    (三)發明了用于巨型輪胎模具的大型鑄鋼件熱處理裝置和工藝方法。引入正火加回火輔以正火風冷的方法,替代傳統的調質處理工藝。該方法突破鑄態組織為馬氏體及少量碳化物的不足,避免鑄鋼件脆化,使得輪胎模具鑄鋼件機械性能較為均一穩定,解決常規淬火過程帶來的熱裂紋缺陷,保障輪胎模具產品的材料高品質。

    (四)所研究開發的巨型輪胎模具的鑄鋼件高質量綠色制造開展產業化應用,開發輪輪胎硫化模具裝備以及相應的工裝配套技術,并建設生產線,實現批量生產。生產的輪胎產品性能精度高,質量穩定。

    本成果獲授權發明專利3項,實用新型專利12項,分別在巨型輪胎鋼鑄模具的精煉、模具、熱處理、集成制造等關鍵核心技術上實現全面突破。整體技術自2016年起在福建興航機械鑄造有限公司、福建建陽龍翔科技有限公司、福建省海安橡膠有限公司、廣東巨輪智能裝備股份有限公司等公司應用,建設了4條生產線,開發40多種模具鑄鋼新產品和輪胎新產品。為廣東巨輪、福建海安等一線輪胎品牌配套優質輪胎模具和產品,應用于澳大利亞必和必拓、我國的鞍鋼等礦山,形成持續提升的創新能力。近三年累計新增銷售收入近5億元,利稅近1億元,創造顯著的經濟社會效益。

    代表性論文專著目錄:

    論文1:大型液壓機機架鑄造工藝數值模擬與應用, 鑄造技術,2018,396

    論文2Fe-16Mn-3.5C-3Si-3Cu高錳TWIP合金鑄鐵的熱處理金相組織分析, 福建工程學院學報,2016,141

    主要知識產權證明目錄:

    發明專利:

    1、適用于二氧化碳硬化水玻璃砂造型的木模及使用方法ZL201510065748.4

    2、大型鋼包吊軸焊接定位裝置的施工方法ZL201510044777.2

    3、上下對稱鑄件節省木模的施工方法ZL201510802677.1

    實用新型:

    1、巨型輪胎印痕立式測定平臺ZL201320148864.9

    2、巨型輪胎胎胚傳遞裝置ZL201520192578.1

    3、巨型農用輪胎成型機胎體移送裝置ZL 201620097996.7

    推廣應用情況:

    整體技術自2015年起在福建興航機械鑄造有限公司、福建建陽龍翔科技有限公司、福建省海安橡膠有限公司、廣東巨輪模具股份有限公司等企業應用,生產的大型鑄鋼模具近三年累計新增銷售收入近5億元,利稅近1億元,創造顯著的經濟社會效益。



    七、項目名稱:高品質鎂合金板材的鑄擠軋關鍵制備技術及應用

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、福建坤孚股份有限公司

    主要完成人及其貢獻:

    1、石志綱:項目負責人,負責本項目的研究工作,包括研究思路、總體實驗方案的設計、關鍵技術和難點的解決、研發工作的推進、關鍵技術問題分析等。

    2、常發:負責項目實驗方案設計,協同企業高室溫塑性鎂合金新材料鑄造工藝實施及產品表面處理技術研發。

    3、王銘君:負責工裝設計安裝建設、產業化生產,鎂合金錠澆鑄生產線及其生產工藝開發。

    4、任建軍:負責設備與工藝一體化方法設計。

    5、林光磊:負責鎂合金擠壓成形及熱處理工藝技術研發。

    6、官愛民:負責鎂合金擠壓成形方案設計,提出制備開口型材工藝方法。

    7、張富輝:負責鎂合金軋制成形方案設計及工藝技術研發,提出薄板軋制成形工藝方法。

    8、孟祥濤:負責項目產品質量與鎂合金產品試制。

    項目簡介:

    鎂合金是航空、航天、汽車、3C產品及軍工等領域應用零部件重要材料,具有巨大應用前景和應用潛力。2017年,全球原鎂產量達到125萬噸,產值達4000億美元。鎂合金板材多用于攜帶式器械和汽車行業等場合,具有密度低、比性能好、減震性能好、導電導熱性能良好、工藝性能良好、耐蝕性能差、易氧化、耐熱性差等特點。

    塑性是鎂合金板材成形的核心關鍵,決定著鎂合金板材沖壓軋制成形性能。但是,鎂合金板材室溫塑性差,耐蝕性差,易氧化、整體較軟,目前鎂合金塑性性能與強度與其他材料還有一定差距,這帶來鎂合金板材鑄造、擠壓、軋制成形過程易發生氧化、開裂、變形等難題,使鎂合金板料成型困難。因此鎂合金材料應用受到一定的限制,如何進一步提高鎂合金材料的塑性與強度顯得非常重要,目前,鎂合金板料成形厚度在0.5mm以下薄板成形不多。

    經多年產學研聯合攻關,圍繞鎂合金薄板研發與生產中的幾個難題,攻克高塑性薄板料成形關鍵技術,研發出高室溫塑性鎂合金薄板成形技術,并實現產業化。主要創新成果如下:

    (1)開發出鎂合金多棒增壓結晶成形技術。提出“多棒增壓澆鑄,恒溫結晶成形”思想,創新開發出上大下小增壓儲液罐的多根鑄錠鑄造結構裝置,高效分流澆鑄成形高品質鎂合金棒鑄錠,突破了現有技術結晶器無法用于立式直接水冷半連續多根鑄錠鑄造問題的瓶頸,實現成分均勻細晶結構高品質鑄錠的制備。

    (2)開發出高效鎂合金移液除雜澆鑄技術。提出“真空移液除雜,控液分流澆鑄”思想,創新性設計出一種具有轉移腔、靜置腔和澆鑄腔的三腔結構保溫爐,利用真空虹吸作用,對鎂合金液進行逐級分隔、靜置凈化方式進行物理除雜,同時利用液面平衡控制器調控鎂合金液移液量進行半連續澆鑄成形,突破了傳統利用化學除雜工序繁瑣和移液量不穩定的瓶頸,實現高品質鑄錠澆鑄成形技術。

    (3)發明鎂合金異形擠壓多次軋制薄板成形技術。引入“異形擠壓,多次軋制”思想,創新開發出一種用于制備開口型材的分流模具裝置,突破傳統將鎂棒鑄造成鎂管后再切割軋制成薄板方法的瓶頸,通過型材開口尺寸穩定器調控擠壓成形后,再多次調控軋制厚度,實現高品質薄鎂合金板材的短流程生產成形。

    4)將前述所研究開發的系列技術和配套開發的系列技術集成應用并實施產業化,開發的高品質高塑性薄鎂合金板材裝備達到歐盟、美國和我國鎂合金高品質產品要求,為世界品牌汽車企業、軍工產品和3C電子產品提供零部件配套。

    本項目分別在鎂合金移液分隔除雜、多棒澆鑄、異性擠壓和多次軋制等核心技術上實現了突破,獲發明專利2項和系列實用新型專利。整體技術自2017年在坤孚公司等企業應用并實施產業化,建立的4000T鎂合金擠壓生產線為國內最大的鎂合金擠壓生產線,開發的高品質高室溫塑性鎂合金板材產品應用于國內奧迪汽車等品牌。近三年實現新增產值約3280萬元,實現利稅630萬元,創造了顯著的經濟效益和社會效益。

    代表性論文專著目錄:

    Thermal stability and oxidation resistance of FeCrxCoNiB high-entropy alloys coatings by laser cladding,Surface & Coatings Technology,3592019),132-140.

    主要知識產權證明目錄:

    發明專利:

    1、一種鎂合金錠澆鑄生產線及其生產方法(ZL201710021381.5

    2、一種鎂液澆鑄保護爐(ZL201710021873.4

    實用新型專利:

    1、一種多根鑄錠的鑄造結構(ZL201420287080.9

    2、一種結晶器(ZL201420287119.7

    3、一種保溫帽(ZL201420288734.X

    4、一種熔體轉移裝置(ZL201420288714.2

    5、一種鎂液液面平衡控制器(ZL201720034188.0

    6、一種用于制備開口型材的分流模具(ZL201620763646.X

    7、一種型材開口尺寸穩定器(ZL201620763719.5

    推廣應用情況:

    整體技術自2017年在坤孚公司等企業應用并實施產業化,建立的4000T鎂合金擠壓生產線為國內最大的鎂合金擠壓生產線,開發的高品質高室溫塑性鎂合金板材產品應用于華東航空救生燈電池板、國內奧迪汽車等品牌。近三年實現新增產值約3280萬元,實現利稅630萬元,創造了顯著的經濟效益和社會效益。



    八、項目名稱:基于施工時變性的單立桿早拆模撐體系關鍵技術及產業化應用推廣

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、中建海峽建設發展有限公司、福建優建建筑科技有限公司、廈門特房建設工程集團有限公司、福州建工(集團)總公司、精易建工集團有限公司

    主要完成人及其貢獻:

    1. 蔡雪峰:項目負責人,全面負責本項目的研究工作,包括研究思路、關鍵技術和難點的解決,研發工作的組織、關鍵技術的分析等。對本項目創新點1、創新點2.、創新點3均有重要貢獻。

    2. 莊金平:主要負責創新點13的研究,進行了早領期混凝土系列力學性能試驗研究以及單立桿早拆模板體系系列研究,獲得發明專了3項,實用新型2項,論文5篇。

    3. 連世洪:參與創新點3的研究,主要參與鋁合金模板及支撐體系整套產品生產的設計以及生產線的建設。對創新點3作出重要的貢獻。獲得授權國家專利《應用于鋁合金模板轉換層的防漏加固裝置》ZL 2018 2 0538656.2。

    4.蘇清濡:參與創新點4的研究,主要參與鋁合金模板及支撐體系整套產品生產的設計以及生產線的建設。對創新點4作出重要的貢獻。

    5.吳志鴻:參與創新點3的研究,主要進行考慮施工時變的單立桿鋁合金模撐體系中墻體模板的對接技術的研究和實驗,在鋁合金模板及支撐體系優化方面做出突出貢獻。完成發明專利1ZL201610040759.1。

    6.鄭居煥:主要參與了創新點一和創新點四的研究, 取得了2項發明專利,發表了文章1篇。

    7.周繼忠:參與了創新點四的研究, 參與了福建省工程建設地方標準《鋁合金模板體系技術規程》的編制。

    8.鄭蓮瓊:參與了創新點四的研究, 參與福建省工程建設地方標準《鋁合金模板體系技術規程》的編制。

    9. 林品偉:參與創新點四的研究, 在鋁合金模板截面設計、銷釘連接形式設計、立桿形式等方面提出了有效的改進意見。

    10.陳兵:研發了樓板和墻體自動化鋼筋布設裝置,對創新點二有重要貢獻。

    項目簡介:

    單立桿早拆模板支撐體系是通過設計標準和非標模板,模板之間銷釘聯結,立桿采用可調支柱并與梁底或板底模處晚拆頭連接,實現墻、柱、梁、板模板一次性拼裝,利用模板平面內剛度為立桿提供側向支撐,從而可不增加縱橫拉桿,具有安裝快、周轉率高、成本低等優勢,逐漸得到廣泛運用。但是,相應理論和設計方法并不完善,實際施工過程往往過分依靠經驗、隨意不規范,缺乏工法,存在極大的施工安全隱患。亟待解決三個核心技術難點:(1)單立桿模板支撐體系的設計及其整體穩定性;(2)單立桿模撐體系與早齡期時變鋼筋混凝土結構的多層空間受荷體系的傳力機制;(3)單點支撐作用下早齡期鋼筋混凝土梁板損傷機理。此外,由于齡期較早通過試塊確定砼強度方法的誤差較大,如果過早拆除底模容易導致混凝土損傷,嚴重涉及國家財產人民生命安全等問題。

    2014年開始研究,先后得到國家自然科學基金、省自然科學基金、省住建廳以及產學合作項目的資助,針對上述三個核心技術難點展開產學合作攻關研究,主要創新成果為:

    (1)提出了考慮齡期、養護累計溫度、持荷軸拉比、持荷時間的砼各項施工控制指標,建立了其受壓應力-應變本構關系模型;通過大量實驗和理論推導獲得了基于齡期和養護累計溫度的精細化砼立方體抗壓強度及劈裂強度、棱柱體抗壓強度及彈性模量等預測公式,為施工現場砼強度精準預測提供了可靠依據,解決了早齡期砼梁板承擔荷載控制標準不明確的難題。

    (2)發明了對多個早齡期混凝土試件同時長時間施加穩定拉、壓、扭的加載裝置,提高了試驗的工作效率;發明了樓板鋼筋、墻體精準布設裝置,消除了鋼筋不均勻布置對早拆模板條件砼梁板、剪力墻承載力影響的不利因素。

    (3) 提出了基于施工時變性的單立桿早拆模板支撐體系的設計理論,建立了點支撐條件下混凝土梁、板抗彎承載力的設計方法,建立了基于施工時變性多層樓板及其支撐空間受力體系的荷載分配原則,提出了整體穩定性驗算歸結為單根立桿穩定承載力計算的驗算方法,優化了斜撐布置、單立桿間距等構造措施。為其產業化應用奠定了堅實的基礎。

    (4) 發明了一套可伸縮、可與大直徑立桿靈活連接的斜撐,該斜撐與單立桿、頂部的模板形成三角形穩定體系,提高了單立桿支撐體系的整體穩定性和運用范圍;通過建立鋁合金模板及支撐部件的標準化,形成了具有自主產權的整套單立桿早拆鋁合金模板支撐體系??娠@著提高質量和安全性、節省造價,綠色環保、施工高效。

    代表性論文專著目錄:

    [1]莊金平, 蔡雪峰, 鄭永乾, 周繼忠. 高大模板扣件式鋼管支撐系統整體受力性能研究.土木工程學報, 2016, 49(10):57-63.

    [2]莊金平, 張三鵬, 蔡雪峰, 邱豪. 早齡期持續拉力對混凝土性能影響的試驗研究. 重慶大學學報. 2018,41(7): 37-47.

    [3]莊金平, 張三鵬, 蔡雪峰, 邱豪. 早齡期持壓對混凝土軸心抗壓強度影響試驗研究. 建筑科學. 2018, 34(5):50-55.

    [4]莊金平, 邱豪, 崔洪亨, 蔡雪峰, 楊尊煌, 張三鵬. 鋁合金模板銷釘半剛性連接性能研究.工業建筑, 2017,47(12)152-156.

    [5]潘欽鋒,崔洪亨, 蔡雪峰, 莊金平,楊尊煌.鋁合金模板抗彎性能試驗研究及參數分析.工業建筑, 2017, 47(11)142-147.

    [6]蔡雪峰, 張三鵬, 莊金平, 楊尊煌, 邱豪. 混凝土梁抗扭性能分析及承載力修正公式. 福建工程學院學報, 2016,14(3)205-211.

    [7]趙劍, 莊金平, 馬永超, 吳敏. 粉煤灰摻量及水膠比對混凝土早齡期性能影響試驗研究. 福建建筑,2016,595-97.

    [8]鄭居煥, 莊金平. 再生粗骨料替代率對各齡期再生混凝土強度影響的試驗研究.福建建筑,2016,8118-120.

    主要知識產權證明目錄:

    [1]發明專利:對多個混凝土試件施加持久軸拉損傷荷載的試驗裝置及方法(ZL 2015 1 0827859.4.發明人:莊金平, 邱豪, 蔡雪峰, 鄭永乾, 李振, 楊尊煌.

    [2]發明專利:對多個混凝土試件同時施加持久軸壓荷載的試驗裝置(ZL 2016 1 0493712.0). 發明人: 蔡雪峰邱豪, 莊金平, 楊尊煌, 張三鵬, 吳敏.

    [3]發明專利: 對混凝土構件施加壓扭損傷荷載的試驗裝置(ZL 2016 1 0493715.4). 發明人:莊金平, 楊尊煌, 蔡雪峰, 邱豪, 張三鵬, 陳起棟.

    [4]發明專利: 滑動式樓板鋼筋布設裝置(ZL 2016 1 0377373.X.發明人: 陳兵.

    [5]]發明專利:變距式墻鋼筋布設裝置(ZL 2016 1 0375759.7.發明人:陳兵.

    [6]發明專利: 滑動變變距式墻鋼筋布設裝置(ZL 2016 1 037574X.發明人:陳兵.

    [7]發明專利: 一種用于混凝土的凝灰巖石粉摻合料及其制備方法(ZL 2016 1 0641172.6.發明人: 王耀, 張恒春, 季錫賢, 陳國欽, 唐方宇, 呂振華, 吳耀清, 張昌穩, 鄒開波.

    [8]發明明專利: 建筑外墻模板加固構件ZL 2016 1 0040759.1發明人:楊超群, 吳志鴻, 陳光明, 林國文, 施文茂, 黃鑫, 楊煉, 陳詩敏, 蔡雯, 王一萍.

    [9]發明專利: 一種反力墻加載孔內壓工具ZL 2015 1 0995987.X. 發明人: 鄭居煥, 曹小霞, 莊金平, 陳敏慧, 王仁發.

    [10]發明專利: 一種臺座加載孔上提工具ZL 2015 1 0999123.5. 發明人: 鄭居煥, 曹小霞, 莊金平, 陳敏慧, 王仁發.

    [11]實用新型專利: 一種新型混凝土受拉預埋裝置(ZL 2015 2 0952962.7). 發明人:莊金平, 邱豪, 蔡雪峰, 鄭永乾, 李振, 楊尊煌.

    [12]實用新型專利:任意角度連接的自由伸縮裝配式斜支撐裝置(ZL 2016 2 0374057.2)發明人:郭東彬,張俊峰,黃杰,陳光旭,劉怡慧,莊金平

    [13] 實用新型專利:應用于鋁合金模板轉換層的防漏加固裝置(ZL 2018 2 0538656.2)發明人: 潘一翔, 連世洪, 郭廷杰,張江洲.

    推廣應用情況:

    本項目所開發的單立桿早拆模撐體系關鍵技術,形成了專利、論文、福建省《福建省鋁合金模板體系技術規程》DBJ/T13-236-2016等系列創新成果,在核心技術上擁有獨立的自主知識產權。項目整體技術在全國知名特級企業中建海峽發展有限公司、福州建工集團有限責任公司、精易建工集團有限公司等公司應用,助推企業躋身我國建筑行業綜合實力的第一梯隊前列。根據對幾家知名企也的建筑施工企業調研反饋及福建省住房和城鄉建設廳施工安全統計資料顯示,推廣應用本項目成果后,單立桿早拆模撐體系施工質量好,未出現施工安全事故。取得很好的經濟效益與社會效益。



    九、項目名稱:不良地質環境復雜群洞隧道施工關鍵技術

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位

    福建工程學院、中鐵隧道集團二處有限公司、鯤鵬建設集團有限公司、中鐵四局集團有限公司、福建市政建設有限公司、福建承昌建設工程有限公司、福建省華榮建設集團有限公司、廣西大學

    主要完成人及其貢獻:

    吳 波、項目總負責。包括項目策劃、整體技術方案制定,組織實施和總協調。項目的技術總指導,解決方案實施中的關鍵技術難題。進行小凈距群洞及大跨度隧道施工工法、施工力學特性分析、施工組織優化、豎井加固開挖關鍵技術、渣土快速提升技術等研究。技術成果推廣應用,落實科研經費。

    對第1、2、3項創新做出創造性貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量80%。

    姚志雄、負責方案實施及技術指導,提煉項目研究重點及創新點,解決方案實施中的關鍵技術難題。開展小凈距群洞及大跨度隧道施工工法、施工組織優化、隧道及豎井防排水技術、空間聯合支護技術,豎井加固開挖關鍵技術等研究。開展現場方案的技術論證、優化及實施,總體方案的理論分析。技術成果推廣應用。

    對第1、2、3項創新做出創造性貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量70%。

    牛瑞、項目技術指導,解決方案實施過程中的關鍵技術難題。開展小凈距群洞及大跨度隧道快速開挖、支護技術、防排水關鍵技術研究,開展富水軟弱地層注漿加固技術研究。負責現場方案的實施,技術論證及數據分析。技術成果的推廣應用,部分科研經費及試驗場地的落實。

    對第1、2、3項創新做出創造性貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量70%。

    翁志堅、負責項目方案的現場實施及成果的推廣應用,包括小凈距群洞隧道的施工,軟弱地層超前加固施工,隧道防排水及止水技術,施工方案的分析及論證,優化施工方案。負責部分科研經費的落實,開展現場工藝試驗所需的人員、設備及場地等協調落實。

    對第1、3項創新做出貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量60%。

    鄭軍鋒、責現場試驗工作的開展及成果的推廣應用,包括群洞及大跨度隧道的開挖、現場監控量測及安全控制標準的研究,開展富水軟弱地層豎井開挖工法及防排水技術實施,負責現場數據采集、整理分析,具體施工方案分析論證及優化等。進行現場工藝試驗所需的人員、設備及場地等協調落實。

    對第1、3項創新做出貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量60%。

    蔡俊華、負責現場方案的實施及技術指導,進行復雜地質條件圍巖破壞機理分析,開展洞口段加固開挖技術研究,進行群洞及大跨度隧道隧道快速施工工法研究,進行豎井加固開挖技術研究。進行現場工藝試驗,現場監測數據分析,技術方案論證優化。成果的推廣應用。落實現場試驗所需的人員、設備及場地等事項。

    對第1、3項創新做出貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量50%。

    陳治雄、參與現場試驗的實施,包括群洞隧道工序優化、施工組織設計、隧道開挖和支護技術論證及實施,隧道防排水技術論證及實施?,F場數據采集及分析,進行方案優化。搜集資料,協調試驗場地,課題經費落實。技術成果的推廣應用。

    對第1、3項創新做出貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量50%。

    李小奇、負責現場工藝試驗所需設備的購置及改裝、協調試驗場地、落實部分科研經費。參與富水地層隧道進洞施工技術方案論證及實施,參與群洞隧道及大跨度隧道快速施工技術研究。負責現場數據采集,整理及分析。成果的推廣應用。

    對第2、3項創新做出創造性貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量50%。

    臧萬軍、進行復雜地質條件圍巖破壞機理分析,開展隧道及豎井防排水技術、空間聯合支護技術,豎井加固開挖關鍵技術等研究。開展現場方案的技術論證、優化及實施。技術成果推廣應用。

    對第1、2、3項創新做出創造性貢獻。投入該項目技術研發工作量占本人工作量50%。

    陳軍浩、參與現場試驗工作開展,包括大跨度隧道進洞施工、快速開挖工法研究,富水軟弱地層豎井加固開挖技術研究。負責現場試驗方案的實施、數據采集、課題組事務協調。推廣成果在福州地鐵隧道、廈門地鐵隧道等工程中的應用。

    對第2、4項創新做出貢獻。旁證材料:發明專利1項,科學技術成果評價報告1份。投入該項目技術研發工作量占本人工作量50%。

    項目簡介:

    軌道交通是國民經濟大動脈,是國家關鍵基礎設施。軌道交通科技自主創新是國家實施“區域經濟一體化”、“一帶一路”、“強國制造”走出去全局戰略的重要基礎保障。為滿足我國城市軌道交通建設的可持續快速發展的重大需求,在極其復雜的地質、環境條件下修建多線并行交匯及立體交叉的地下軌道交通網勢在必行,而作為承載交通的地下結構在修建中需攻克地下水滲漏、變形大、爆破擾動大、施工組織難度大、施工速度慢及環境要求高等系列難題。目前我國還沒有成熟的復雜地質及環境條件下復雜群洞隧道工程的修建經驗,國外也難以實現安全快速修建。因此該類地下工程的施工從某種意義上代表一個國家地下工程施工技術水平。項目組聯合中鐵四局、中鐵隧道等行業主力,在省科技計劃及大量自籌經費的資助下,經過長期的產學研聯合攻關,攻克不良地質環境條件下群洞、超近距、大跨度隧道的快速施工工法、控制爆破技術、防排水及止水技術、空間聯合支護及超前加固技術、豎井施工及洞渣快速提升系統等關鍵技術難題,顯著提升了隧道強國復雜條件下群洞隧道施工技術水平。創新成果如下:

    1.對復雜群洞隧道施工時空效應做了系統研究,揭示圍巖變形規律,提出施工組織動態規劃模型。創新開發了平面交匯、立體交叉超近距隧道施工方法及微震控制爆破關鍵技術,提出了三洞獨立成環、破除侵限初支再加固中巖墻的三連拱隧道施工新方法,自主發明了小斷面突變至大斷面隧道施工方法,創建了小凈距→三連拱→大跨度反分叉式群洞隧道施工技術體系,解決了群洞隧道施工組織難、施工風險高、施工速度慢等突出難題。

    2. 自主研發了富水軟弱地層豎井加固開挖技術,開發了型鋼拔除注漿豎井轉正洞施工關鍵技術,自主研發了豎井抓斗垂直提升系統,創建了富水軟弱地層豎井加固開挖及快速出渣技術體系,確保富水軟弱地層豎井安全快速開挖、轉入正洞并快速出渣,有效解決了富水軟弱地層豎井開挖易出現突泥涌水、豎井轉正洞施工難及多工作面快速掘進等卡脖子難題。

    3.創新開發了富水軟弱地層大跨度隧道洞口段邊仰坡錨索加固+掌子面型鋼拔除注漿進洞關鍵技術,提出了隨地層特點靈活轉換的大跨度隧道臺階+臨時支撐施工方法,自主研發了高效的防排水技術、整體模板及高效的砂漿攪拌泵送系統等輔助技術,建立了復雜地質環境三線大跨度隧道快速施工關鍵技術,將原計劃的施工指標從7d/m提高到1.8d/m,且結構變形量及變形收斂標準均滿足要求,攻克了富水地層下穿多個結構物三線大跨度隧道結構變形、環境保護、質量及工期控制等多個技術難題。

    獲授權國家發明專利6項、實用專利9項,工法2部、41.6萬字專著1部、軟著1件及相關學術論文20余篇,并培養大批碩士及優秀科技骨干。整體技術應用于廈門地鐵一號線、三號線及福州地鐵一號線隧道工程、廈門機場路梧村隧道、廈門翔安隧道、南京地鐵一號線區間隧道等工程中,確保極其復雜地質環境條件下大跨、群洞隧道的施工質量及工期要求,取得了顯著經濟、社會效益,成果總體達國際領先水平,有力提升了我國“隧道強國”的地下工程技術創新水平。

    代表性論文專著目錄(8篇):

    [1] 吳波 專著《城市地下工程技術研究與實踐》報,中國鐵道出版社,20085月;

    [2] 吳波,王鳴濤,黃惟 上軟下硬地層隧道圍巖穩定性量化評價標準研究,現代隧道技術,2019,561:114-123;

    [3] 吳波,王鳴濤,鄧政 上軟下硬地層隧道穩定性因素及影響研究,地下空間與工程學報, 2019,152:589-600;

    [4] Guoxiong Mei,Bo Wu,Shaokun Ma,Yinghong Qin. A simplified method for the solar reflectance of a finite surface in field,Measurement,110(2017)211-216;

    [5] Yinghong Qin,Yuhui He,Bo Wu,Shaokun Ma,Xingui Zhang.Regulating top albedo and bottom emissivity of concrete roof tiles for reducing building heat gains,Energy and Buildings,1562017218-214;

    [6] 臧萬軍,孫文濤 巖溶隧道在SH波激勵下動力響應位移解析解,大連理工大學學報,2018,582):159-165;

    [7] 蔡俊華 基于破碎帶涌水預測的山嶺隧道施工許可機制研究,巖石力學與工程學報,2017,364:964-976;

    [8] 何夢超,吳波,王鳴濤,黃惟 基于FFTA的地鐵盾構隧道下穿既有軌道風險評估,武漢大學學報(工學版),2016,496:911-916。

    主要知識產權證明目錄:

    序號

    授權項目名稱

    知識產權類別

    國(區)別

    授權號或工法編號

    1

    小斷面突變至大斷面隧道快速施工方法

    發明專利

    中   國

    ZL2006 1 0097016.4

    2

    一種隧道防水板的鋪設方法

    發明專利

    中   國

    ZL2017 1 0720123.6

    3

    隧道拱墻襯砌混凝土環向施工縫中埋式止水帶的安裝方法

    發明專利

    中   國

    ZL2010 1 0225438.1

    4

    三線并行小凈距淺埋、偏壓隧道群進洞施工方法

    發明專利

    中   國

    ZL2010 1 0125453.9

    5

    SMW工法型鋼拔除注漿方法

    發明專利

    中   國

    ZL2009 1 0176744.8

    6

    軟弱富水地層地鐵豎井加固開挖方法

    發明專利

    中   國

    ZL 2015 1 0298873.X

    7

    多功能檢測儀

    實用專利

    中   國

    ZL2009 2 0216274.9

    8

    一種高效的隧道排水結構

    實用專利

    中   國

    ZL2018 2 1480764.5

    9

    一種隧道支護結構

    實用專利

    中   國

    ZL 2018 2 1500061.4

    10

    錨索支護結構

    實用專利

    中   國

    ZL 2016 2 0917241.7

    11

    一種簡單快速止漿/水的機械式密封塞

    實用專利

    中   國

    ZL 2013 2 0602747.5

    12

    垂直豎井抓頭提升系統安全的控制系統

    實用專利

    中   國

    ZL 2013 2 0651724.3

    13

    重載、快速和自卸提升裝置

    實用專利

    中   國

    ZL2009 2 0292589.1

    14

    隧道水溝電纜槽整體模板

    實用專利

    中   國

    ZL2011 2 0152368.1

    15

    砂漿運輸車中的攪拌及泵送系統

    實用專利

    中   國

    ZL2009 2 0292593.8

    16

    鐵路隧道橫斷面設計軟件

    計算機軟件著作權

    中   國

    2018SR356320

    17

    城市地下工程微震爆破工法

    國家級工法

    中   國

    建質[2009]162

    18

    三線并行小凈距大斷面隧道群施工工法

    省級工法

    中   國

    建質[2010]84

    推廣應用情況:

    為適應交通建設的可持續發展,修建多線并行交匯及立體交叉的地下軌道交通網勢在必行,而在該領域還存在諸多技術難題。為滿足行業重大需求,項目組聯合中鐵四局、中鐵隧道等行業主力,經過長期的產學研聯合攻關,提出了三洞獨立成環的三連拱隧道施工關鍵技術,自主研發了小斷面突變至大斷面隧道的施工方法,開發了城市地下工程微震控制爆破技術,研發了復雜地質環境條件下空間聯合支護及中巖墻加固技術,提出了三線并行小凈距隧道施工方法,發明了型鋼拔除注漿的進洞施工技術,提出了大跨度隧道靈活轉變的快速施工工法,發明了豎井加固開挖及渣土垂直提升系統,發明了從初支到二襯的由內及外的完整防的排水及止水關鍵技術,針對復雜群洞隧道多工作面作業情況,提出了施工組織優化方法,集成形成了不良地質環境復雜群洞隧道施工關鍵技術。技術在福州地鐵一號線下穿機場高架橋及密集建筑的羅福區間隧道工程、廈門地鐵一號線下穿金安高速、民宅且地下水豐富的廈門北站-洞口區間隧道工程,在廈門地鐵三號線下穿后村公路、超近距民宅、地下水豐富且工期緊迫的后村站-蔡厝站隧道工程,在地質環境條件復雜、群洞隧道結構復雜、施工轉換頻繁、施工組織難度大的廈門機場路梧村隧道工程,在地質條件極其復雜的大跨度的廈門翔安海底隧道工程,在地質環境條件復雜、群洞隧道結構復雜、成洞指標要求極高的南京地鐵一號線安寧區間隧道等地下工程中得到應用,有效保障了工程施工質量及周邊環境安全,提升了工程的技術創新水平,顯著降低了施工風險,為工程順利完工做出重要貢獻。技術應用已超過兩年,工程質量完全滿足要求,且技術目前仍在推廣應用中,經濟、社會及環境效益顯著,應用前景廣闊。



    十、項目名稱:溫拌再生瀝青混合料設計理論及產業化關鍵技術

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、深圳海川新材料科技股份有限公司、國智建筑科技有限公司、中恒宏瑞建設集團有限公司、皓耀時代(福建)集團有限公司、中建鑫宏鼎環境集團有限公司、福建巨岸建設工程有限公司、深圳市海川實業股份有限公司

    主要完成人及其貢獻:

    1、林上順、項目總負責人。主持了項目的總體研究,提出了研究技術路線,指導完成了創新點()(三)(四)的研究;并主持撰寫研究報告,在該項技術研發工作中投入的工作量占本人工作總量70%。

    2、歐智菁、主持完成了創新點(一)(二)的研究工作,并提出了創新點(四)的工程應用思路;在該項技術研發工作中投入的工作量占本人工作總量60%。

    3、趙普、主持完成了本項目創新點(二)、(三)中的試驗工作,對理論研究給予了指導,并對創新點(四)開展工程應用研究。在該項技術研發工作中投入的工作量占本人工作總量60%。

    4、李惠霞、參與完成了創新點(一)(二)中的理論研究工作,指導了創新點(三)中的試驗工作。在該項技術研發工作中投入的工作量占本人工作總量50%。

    5、林文、承擔完成了本項目創新點(四)的實際工程應用工作,并對創新點(四)中的研發路線提出了改進意見。在該項技術研發工作中投入的工作量占本人工作總量50%。

    6、鄧慶忠、參與完成了本項目創新點(四)的研究工作,參與了創新點(一)(二)中的試驗研究。在該項技術研發工作中投入的工作量占本人工作總量40%。

    7、張九香、參與完成了本項目創新點(三)的研究工作,參與了創新點(一)(二)中的理論研究。在該項技術研發工作中投入的工作量占本人工作總量40%。

    項目簡介:

    本項目屬于交通運輸工程學科的應用基礎研究,成果主要應用于交通運輸工程領域。舊瀝青路面再生過程中,新舊瀝青混合料混合時需要通過新集料的高溫將舊集料的水分烘干,此溫度超過普通瀝青混合料拌合溫度,過高的溫度導致瀝青迅速老化,縮短了路面使用壽命,同時增加了能耗。溫拌瀝青技術,是使瀝青能在相對較低的溫度下進行拌和及施工,同時保持使用性能的瀝青混合料技術。瀝青混合料溫拌技術是新興的瀝青路面技術,目前發達國家已經開始了大規模應用,表現出良好的路面性能及節能減排效果。我國瀝青路面多采用熱拌瀝青混合料鋪筑,產生巨大能耗和溫室氣體排放,成為我國當務之急必須面對和解決的重大課題。項目組針對溫拌再生瀝青混凝土的改性劑、拌合技術及其施工工藝等方面問題,依托實際工程,面向產業需求,自2008年開始在多項基金項目支持下,通過大量室內試驗、理論分析及工程實踐,形成了一套集設計、生產及施工于一體的溫拌再生瀝青混合料設計理論、產業化關鍵技術及施工工藝系統成果:

    1、創新性提出了溫拌瀝青改性劑--以石英砂為硅源合成4A沸石新材料的研制技術

    進行了石英砂溶解條件試驗、以石英砂為原料合成4A沸石合成配比和合成條件試驗以及分子篩表面改性試驗研究,提出用于生產4A沸石的最佳條件,所研究的4A沸石溫拌改性劑屬國內首創,具有在較低溫度下使熱瀝青發泡降粘,起到溫拌作用,提供了溫拌再生瀝青混合料改性新材料,推動了溫拌再生瀝青路面技術的發展。

    2、提出了以水沸石為溫拌劑進行礦物發泡溫拌再生瀝青混合料的設計方法和性能評價體系

    在舊瀝青混合料評價分析的基礎上,通過馬歇爾試驗確定礦物發泡溫再生瀝青混合料的舊料摻配比例、最佳瀝青含量等關鍵技術,所提出的礦物發泡溫拌再生瀝青混合料設計方法和性能評價體系有效提升了再生瀝青混合料的性能,彌補了目前改性劑溫拌再生瀝青混合料缺乏系統設計理論的缺陷。

    3、研發并形成了礦物發泡溫拌再生瀝青混凝土施工工藝

    進行發泡溫拌再生瀝青混凝土施工方法研究,解決了礦物發泡的發泡參數、再生瀝青混合料拌合參數、攤鋪和碾壓等關鍵技術問題,形成了以發泡拌合施工要點、質量控制方法和工藝要求為核心的成套施工技術,并提出了礦物發泡溫拌再生瀝青混合料的成套施工工法。該技術方法在保障施工質量和安全性、節能環保的前提下實現舊瀝青路面再生材料的在較低溫度下施工,為舊瀝青路面再生應用打下堅實基礎。

    4、提出了物理發泡(水作為發泡劑)溫拌再生瀝青混合料的成套技術

    通過研究瀝青品種、瀝青溫度和發泡用水量對發泡參數的影響;在舊瀝青混合料評價分析基礎上,通過馬歇爾試驗對各個舊料摻量的再生瀝青混合料和新瀝青混合料進行比較,提出物理發泡溫拌再生瀝青混合料配合比設計方法及性能評價體系;結合實體工程提出物理發泡拌合、攤鋪和壓實的施工工藝流程。形成了物理發泡溫拌再生瀝青混合料的材料設計、混合料性能評價和施工工藝的成套技術。提高了RAP(回收瀝青混合料)添加比例,突破廠拌熱再生RAP利用比例的瓶頸,降低成本,進一步推動了節能環保綠色路面的發展。

    本項目獲國家發明專利10項;在國內外學術刊物上發表論文20余篇;相關研究成果已在我國近20個大型工程建設中得到應用,產生良好經濟社會效益;同時主編省級工法2項,編寫國家及行業標準3部。本項目對推動我國再生瀝青路面科技創新、促進交通運輸工程的科技進步具有重要意義。

    代表性論文專著目錄:

    1、張九香,程箭,陳治雄. 不同荷載與層間接觸條件下瀝青路面力學分析[J], 福建工程學院學報, 2012 (04): 307-312.

    2、張九香, 李淑明. 重載長效瀝青混凝土路面路基強度標準研究[J], 上海公路, 2009 (4): 1-4+22+12.

    3、李惠霞,管巧艷,王建.紫外光老化瀝青混合料的粘彈性研究,建筑材料學報,2015.183513-517.EI收錄)。

    4、Huixia Li, Jinmin Guo. Mechanical Performance of Ultraviolet Aging Asphalt Mixture Using Discrete Element Modeling.Electronic Journal of Geotechnical Engineering ,2014.08. (EI收錄)。

    5、李惠霞,郭金敏.紫外光老化瀝青混合料的高溫穩定性研究.公路工程,2014,392):72-75.

    6、李惠霞,王宏艷.紫外光老化瀝青混合料的路用性能研究,中外公路,2015.351:233-236.

    7、趙普,李明等.礦物發泡溫拌再生瀝青混合料性能研究[J].市政技術,2018,362: 194-197.

    8、趙普,高云龍,李明.溫拌瀝青混合料的可壓實性及路用性能研究[J].城市道路與防洪,2017,4: 187-189.

    主要知識產權證明目錄:

    序號

    知識產權類別

    知識產權具體名稱

    國家

    (地區)

    授權號

    權利人

    發明人

    1

    發明專利

    一種溫拌再生瀝青混合料及其制備方法

    中國

    ZL201110135693.1

    深圳海川新材料科技有限公司

    李志英,何唯平

    2

    發明專利

    一種有機復合溫拌瀝青混合料及其制備方法

    中國

    ZL2014100037078

    深圳海川新材料科技有限公司,廣東海川科技有限公司

    趙普,趙欣平,何唯平

    3

    發明專利

    一種有機復合溫拌瀝青及其制備方法

    中國

    ZL201410002091.2

    深圳海川新材料科技有限公司,深圳海川實業股份有限公司

    趙普,趙欣平,何唯平

    4

    發明專利

    一種NaX沸石的制備方法

    中國

    ZL20090189409.1

    深圳海川實業股份有限公司,深圳海川工程科技有限公司

    宋科,何唯平

    5

    發明專利

    NaY沸石的制備方法

    中國

    ZL20090189408.7

    深圳海川實業股份有限公司,深圳海川工程科技有限公司

    宋科,何唯平

    6

    發明專利

    一種以石英砂為原料制備X型沸石的方法

    中國

    ZL200110207919.X

    深圳海川實業股份有限公司,深圳海川工程科技有限公司

    宋科,趙欣平,何唯平

    7

    發明專利

    一種制備4A沸石的方法

    中國

    ZL20090189410.4

    深圳海川實業股份有限公司,深圳海川工程科技有限公司

    宋科,何唯平

    8

    發明專利

    一種NaY沸石的制備方法

    中國

    ZL20090189407.2

    深圳海川實業股份有限公司,深圳海川工程科技有限公司

    宋科,何唯平

    9

    發明專利

    一種溫拌再生瀝青混合料及其制備方法

    中國

    ZL200710074468.5

    深圳海川實業股份有限公司,深圳海川工程科技有限公司

    何唯平,趙欣平,高云龍

    10

    發明專利

    一種溫拌添加劑及其制備方法

    中國

    ZL201010294837.3

    廣東海川科技有限公司深圳海川實業股份有限公司,深圳海川工程科技有限公司

    宋科,趙欣平,何唯平

    推廣應用情況:

    本項目獲國家發明專利10項;在國內外學術刊物上發表論文20余篇;相關研究成果已在我國近20個大型工程建設中得到應用,產生各類經濟效益約1.5億元,增收節支約5000萬;同時主編省級工法2項,編寫國家及行業標準3部。本項目對推動我國再生瀝青路面科技創新、促進交通運輸工程的科技進步具有重要意義。



    十一、項目名稱:車間非點源VOCs和顆粒物協同治理關鍵技術及產業化

    提名推薦獎種:科學技術進步獎

    提名推薦單位:福建省教育廳

    主要完成單位:福建工程學院、澳藍(福建)實業有限公司、福建三建工程有限公司、廈門中聯永亨建設集團有限公司、福州大學、福建立盛建筑集團有限公司、福州市環境科學研究院、龍巖市五環環保設備有限公司

    主要完成人及其貢獻:

    1)范亞明:本項目組負責人,對本技術的創新點1、3、4 做出創造性貢獻。研發了車間空氣VOCs、顆粒物去除與降溫一體化技術,創建“空氣凈化與降溫”成套工藝與集成裝備。解決了VOCs礦化難、降溫減耗難等難題。獲國家授權發明專利1項,公開發表論文2篇(SCI收錄)。

    2)何華明:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點3、4做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在車間空氣VOCs、顆粒物去除與降溫一體化技術研究做出突出貢獻。發表論文2篇,獲得國家授權專利3項,參編國家和行業標準各1項。

    3)戴文新:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點3做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在光催化材料制備及去除VOCs研究方面做出突出貢獻。發表論文2篇(SCI收錄)。

    4)劉潤雨:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點4做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在空氣降溫技術研究做出突出貢獻。參與了設備安裝及車間環境改善工作。

    5)石成春:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點3做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在VOCs和顆粒物去除工藝研究方面做出突出貢獻。

    6)翁仁貴:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點1、3做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在顆粒物去除機理和光催化材料研究方面做出突出貢獻。發表論文1篇,獲得授權專利1項。

    7)林瑩:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點2做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在靜電除塵技術研究做出突出貢獻。獲得國家授權專利2項。

    8)鄒慶炘:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點4做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在VOCs和顆粒物去除工藝研究做出突出貢獻。參與中試處理工藝參數研究。為本項目技術在紡織和制鞋行業的推廣應用做出了貢獻。

    9)林錦祥:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點4做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在VOCs和顆粒物去除工藝研究做出突出貢獻。參與中試處理工藝參數研究。為本項目技術在紡織和制鞋行業的推廣應用做出了貢獻。

    10)林錦昌:本項目主要骨干人員,對本技術的創新點4做出創造性貢獻。作為主要研發人員,在VOCs和顆粒物去除工藝研究做出突出貢獻。參與中試處理工藝參數研究。為本項目技術在紡織和制鞋行業的推廣應用做出了貢獻。

    項目簡介:紡織服裝、制鞋箱包和印刷包裝等是福建省傳統優勢產業。其生產車間存在無法定點收集的非點源VOCs、粉塵等污染物,其處理裝備應具備排風量大、適應性強、經濟性優、可靠性高的運行能力,而國內相關技術研究滯后、國外公司技術壟斷。項目組經多年產學研聯合攻關,圍繞PM2.5去除難、VOCs礦化難、降溫減耗難三大關鍵難題,創新研發了高壓靜電除塵、光催化和微生物復合降解VOCs及蒸發降溫協同處理技術,突破了車間非點源空氣污染物根本去除的技術障礙:

    (1)創建“呼吸性粉塵接觸限值計算”方法。利用計算流體力學理論,揭示了呼吸道顆粒物沉積規律;率先建立了不同年齡段呼吸道沉積特征模型,闡明了勞動強度、顆粒物VOCs吸附量和粉塵接觸限值與肺部粉塵沉積量閾值對應關系。為科學選擇非點源污染物去除策略提供重要的理論依據。

    (2)創新研發“協同氧化VOCs的高效靜電除塵”技術。提出了“荷電凝并、變流場靜電收塵和臭氧降解VOCs的技術思想”,發明了“增強荷電顆粒碰撞凝并的湍流強化技術”、研發了變流場靜電除塵器。創造性解決了PM2.5荷電、臭氧和VOCs協同去除的難題。顆粒物去除效率達95%。

    (3)攻克“車間空氣VOCs、顆粒物去除與降溫一體化”技術。率先提出“VOCs分步氧化和氣相轉液相礦化”技術設想;研發了高效改性TiO2光催化劑及蜂窩填料技術,開發了復合光催化的水蒸發式降溫設備;實現了在降溫和去除顆粒物的同時,光催化協同臭氧降解VOCs為親水性中間產物并溶于循環水中;研發了生物降解菌種、生物濾膜技術和微生物滴濾塔,將循環水中間產物徹底礦化。VOCs礦化率達81.1%~97.8%、空氣溫度降低4~5。

    (4)創建“空氣凈化與降溫”成套工藝與集成裝備。提出了“多段式組合工藝與集成裝備協同凈化車間空氣”的思路,構建了“以污染物控制指標為主,兼顧熱濕控制參數”的設計方法;創新設計了“靜電除塵、復合光催化蒸發式降溫、微生物滴濾塔集成裝備”與“部分回風與直送新風相結合,廠房置換式與工位送風相協調模式”相協調的工藝;突破了廠房大風量、多污染物、高能耗的難題;車間工作環境各項指標遠超過GBZ/T229.1-2010、GBZ/2.1-2007,并優于美國ACGIH 2002標準。大氣污染物減排80%以上,能耗降低40%。

    本項目圍繞污染防治攻堅戰的國家戰略需求,在污染物限值、VOCs相轉化降解理論研究,電除塵技術、VOCs光催化及生物處理技術研發方面有重大創新,總體技術水平達到國際領先。本項目實施期間,獲8項國家及省部級課題支持,其中國家自然基金3項;獲得獲國家授權專利25項;編制國家和行業標準5項;公開發表學術論文30篇,其中SCI收錄20篇。自2014年起,本技術在福建澳藍、五環等6家企業應用,技術和裝備在山東、新疆、陜西等五省市和“一帶一路”沿線國家推廣應用。近三年,創造直接產值4.34億元,新增利潤近3千萬元,處理非點源空氣污染車間45萬平方米,減排VOCs 36噸、粉塵31噸,節能4KW.h以上。取得了可觀的經濟效益與社會效益。

    代表性論文專著目錄:

    1Jingliang Dong, Jiawei Ma, Yidan Shang, Kiao Inthavong, Dasheng Qiu, Jiyuan Tu*. Detailed nanoparticle exposure analysis among human nasal cavities with distinct vestibule phenotypes. Journal of Aerosol Science,2018,121, 54-65.(SCI收錄)

    2Jingliang Dong, Yidan Shang, Lin Tian*, Kiao Inthavong, Dasheng Qiu*, Jiyuan Tu.Ultrafine particle deposition in a realistic human airway at multiple inhalation scenarios. Int J Numer Meth Biomed Engng, 2019;35:e3215 (SCI收錄)

    3Jingliang Dong, Jiawei Ma, Lin Tian*, Kiao Inthavong, Jiyuan Tu*. Inhalation exposure analysis of lung-inhalable particle in an approximate rat central airway, Int. J. Environ. Res. Public Health 2019, 16, 2571 (SCI收錄)

    4KunHuang,LiuliuLin,KaiYang,WenxinDai*,XunChen,XianzhiFu.PromotioneffectofultravioletlightonNO+COreactionoverPt/TiO2 and

    Pt/CeO2–TiO2catalysts,AppliedCatalysisB:Environmental,2015,179,395406. (SCI收錄)

    5Qiang Geng, Xiahui Lin, Ruiru Si, Xun Chen, Wenxin Dai*, Xianzhi Fu, Xuxu Wang*, The correlation between the ethylene response and its oxidation over TiO2 under UV irradiation. Sensors and Actuators B: Chemical, 2012( 174): 449-457. (SCI收錄)

    6Yaming Fan, Xiangdong Li, Yihuan Yan, Jiyuan Tu*. Overall performance evaluation of underfloor air distribution system with different heights of return vents. Energy and Buildings, 2017,147:176-187. (SCI收錄)

    7Fan Yaming, Fu Xiangzhao, Li Xinyou, Gao Jun min, Modeling water temperature in stratified lake or pond using water source cooling system, Journal of Center South University of Technology, 2006,13: 97-101 (SCI收錄)

    8)翁仁貴,王文明,劉心中*,靳貴曉,顏振濤. 改性非晶態TiO2的制備及光催化性能研究.福州大學學報(自然科學版), 2017,45(3),410-417.

    主要知識產權證明目錄:

    1)發明專利:可調式變流電除塵器,專利號:ZL201510967440.9,林瑩, 傅長輝

    2)發明專利:用于除塵器的泄壓閥,專利號:ZL200810072438.5,溫榮勝,傅長輝,林瑩

    3)發明專利:一種智能化控制的熱水供應系統及控制方法,專利號:ZL201510438511.6,范亞明,李曹縣,江志彬,梁孝章,蘭勝坤,周海霞,葉靖,張慈枝

    4)實用新型專利:一種竹炭負載納米材料的空氣凈化器,專利號:ZL201120046328.9,翁仁貴,劉心中,林小英,彭蕾

    5)實用新型專利:電除塵用的具有恒流特性的高頻高壓電源,專利號:ZL200920138342.4,張志強

    6)實用新型專利:帶除塵和一次回風的蒸發式冷氣機,專利號:ZL201320606992.3,黃華鈴 何華明

    7)實用新型專利:蒸發式冷氣機整體式水分布器,專利號:ZL201020664812.3,黃華鈴 林利明 彭順港

    8)實用新型專利:不結垢水盤,專利號:ZL201320607018.9,黃華鈴,何華明,王詩武

    9)實用新型專利:一種蒸發式冷氣機側板卡扣結構,專利號:ZL201520820485.9,黃華鈴,劉成豹,胡嘉麟

    10)實用新型專利:中效過濾器,專利號:ZL201320607066.8,黃華鈴,何華明,王詩武

    推廣應用情況:

    2014年起,本技術在福建澳藍、五環等6家企業應用,技術和裝備在山東、新疆、陜西等五省市和“一帶一路”沿線國家推廣應用。近三年,創造直接產值約5.44億元,新增利潤近4千萬元,處理非點源空氣污染車間45萬平方米,減排VOCs 36噸、粉塵31噸,節能4KW.h以上。取得了可觀的經濟效益與社會效益。



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