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一、   團隊介紹

     蘭州交通大學“大型真空光電子關鍵技術集成與智能控制”團隊是2006年列入教育部“長江學者和創新團隊發展計劃”的,項目編號IRT0629。該團隊是省屬高校中第一個入選“長江學者和創新團隊發展計劃”的科研團隊。

     團隊是屬于“主要從事有明確的技術路線,能產生重大經濟效益或社會效益的關鍵技術創新和集成創新”的團隊。在教育部的支持下,團隊按照《創新團隊研究計劃》,圓滿完成了各項任務。

     資助期內,團隊以國家需求為目標,注重原始創新,在國內外首先提出并實踐了“綠色鍍膜”、“綠色鍍膜新材料”、“綠色鍍膜新能源”、“控制、監督、監測一體化”和“全電子化”等新技術理念與體系,掌握了一批關鍵核心技術,研發設計制造出了12個系列的成套裝備,其中9套裝備是國內首臺套或國內最大、最先進裝備,引領了表面工程、新材料、太陽能、軌道交通等領域若干行業的技術進步;新增承擔了國家863計劃、國家十一五科技支撐計劃、國家節能減排專項、國家新增中央投資、國家自然科學基金等21項國家項目,其中13項已經完成;新增承擔了省重大科技專項等41項省部級科技項目,其中21項已經完成;取得了一批重大標志性創新成果:在國內首次研制成功具有自主知識產權的“超大容積高端汽車燈具鍍膜系列裝備和工藝”和“鐵路車站全電子化計算機聯鎖系統系列裝備”重大科技成果,整體技術達到國際先進水平.獲得了1項國家科技進步二等獎和3項省科技進步一等獎;申請專利42件,其中發明專利25件,已獲得32件授權,其中發明專利18件;研發制造的5種成套裝備列入國家重點新產品;獲得了14項軟件產品、11項軟件著作權,制定并實施了7項國內首部企業技術標準;29項成果實現了產業化推廣,其中汽車燈具真空鍍膜系列成套裝備已推廣114套,在國內高中檔設備市場占有率達65.9%,鐵路車站全電子化執行單元及聯鎖系統已推廣134個車站,近三年科研經費及成果轉化收入達到2.5億萬元,上繳稅金3300萬元,提供就業崗位360個;發表高水平論文90多篇。

     團隊堅持科學研究與技術創新相結合、技術創新與機制創新相結合,積極探索和踐行了研學產用無縫連接的創新機制,取得了最優的創新效益。

     團隊已成為一支扎根西北、刻苦實干、特色鮮明、貢獻突出、不可替代的優秀創新創業團隊。

二、團隊建設

     團隊發展對蘭州交通大學的學科建設、人才聚集及平臺建設發揮了重要的支撐作用,做出了突出的貢獻:團隊主要成員由申報時的15人增加到現在的34人,在西北地區吸引、聚集了一批優秀人才。

項目申報時團隊主要成員

范多旺

逯邁

汪洋

黨建武

鄭小平

俞天智

董海鷹

田銘興

魏宗壽

鄧志杰

王成龍

滕青芳

魏文軍

何濤

陳光武

項目驗收時新增團隊主要成員

范多進

梁玉琦

夏養君

夏榮斌

曠文珍

令曉明

田廣科

張文剛

楊樹本

王成兵

孔令剛

王才善

李強

牛曉山

牛宏俠

苗樹翻

姚小明

 

 

 

     2009年9月10日,在第四屆全國杰出專業技術人才表彰大會上,以范多旺教授為帶頭人的蘭州交通大學“綠色鍍膜與智能控制”研究團隊被中共中央和社會保障部和科技部聯合授予“全國專業技術人才先進集體”榮譽稱號,這是黨和國家首次對專業技術人才集體授予的最高榮譽。

     2009年11月,研究團隊及團隊帶頭人范多旺教授因為在產學研合作和成果轉化方面的突出貢獻,雙雙被中國產學研促進會授予“首屆中國產學研合作創新獎”。

     2008年,團隊被評為“甘肅省技術創新先進集體”。

     團隊帶頭人范多旺教授2009年被聘為甘肅省省委省政府專家顧問團顧問,被教育部聘為教育部科技委機械與運載學部學部委員,2011團隊帶頭人范多旺教授獲“甘肅省科技功臣獎”。2008年,團隊帶頭人范多旺教授和學術帶頭人黨建武教授續聘省特聘科技專家。在甘肅省實施的領軍人才工程中,團隊成員范多旺、黨建武、董海鷹、何濤、曠文珍5人入選

     2008年,團隊被評為“甘肅省技術創新先進集體”。

   

     2011年,團隊通過了教育部組織的驗收,由4位院士、2位長江學者特聘教授組成的驗收專家組一致認為,“該團隊已圓滿完成了各項任務,取得了重大成果。成為一支扎根西北、刻苦實干、特色鮮明、貢獻突出、不可替代的優秀創新團隊,一致同意通過驗收,并建議教育部給予滾動支持”。

團隊帶頭人:范多旺教授   

     范多旺,甘肅永靖縣人,1955年3月生,1978年于蘭州鐵道學院畢業留校至今,蘭州交通大學教授、博士生導師,現任國家綠色鍍膜技術與裝備工程技術研究中心主任,光電技術與智能控制教育部重點實驗室主任,聚光太陽能關鍵組件和技術國家地方聯合工程技術研究中心主任、甘肅省國際太陽能利用技術中心主任,甘肅省聚光太陽能工程研究中心主任,甘肅省高原交通信息工程及控制重點實驗室主任,蘭州大成科技股份有限公司董事長等職務。范多旺教授現為教育部“長江學者和創新團隊發展計劃”創新團隊帶頭人、中國機械工程學會理事、自動化學會理事、人工智能學會理事、教育部科技委機電與運載學部委員、全國綠色制造技術標準化技術委員會再制造分技術委員會、中國機械工程學會第十屆理事會咨詢工作委員會委員、甘肅省太陽能光熱應用產業技術創新戰略聯盟理事長、甘肅省綠色鍍膜新材料產業技術創新戰略聯盟理事長,甘肅省領軍人才第一層次人選,甘肅省科技功臣,全國杰出專業技術人才等榮譽稱號。

三、交流合作

國際國內交流合作

     隨著團隊的技術經濟綜合實力不斷增強,國際科技合作工作已經從單純的學術訪問、參加國際會議和展覽會等形式,向舉辦學術會議、技術咨詢、合作研究等縱深方向發展。

   

 

 

 

四、綠色鍍膜新裝備

ZDL系列汽車燈具真空鍍膜裝備

 

     ZDL系列汽車燈具真空鍍膜裝備是當今中高檔汽車車燈生產的關鍵技術裝備,2006年被評為甘肅省十五期間十大科技成果,2007年該系列設備被科技部、商務部、國家質量監督總局、國家環保總局評為國家重點新產品。目前共推廣108套裝備,在國內車燈行業的高中檔市場占有略達65.9%。2007獲得國家科學技術進步二等獎。

ZDJ系列立式汽車輪轂專用高真空鍍膜裝備

     ZDJ系列立式汽車輪轂專用高真空鍍膜裝備,填補了汽車輪轂真空復合鍍膜的國內空白,整體技術達到了國際先進水平,具有完全自主知識產權,解決了傳統電鍍汽車輪轂污染嚴重,實現了綠色制造,打破了綠色貿易壁壘,解決了禁止出口等工藝瓶頸問題。

電子信息產品零部件綠色鍍膜成套技術裝備

     該項目是團隊承擔的第一個電子信息產業方面的課題,為綠色鍍膜技術進入電子行業奠定了基礎,經過3年的研究開發,研制了具有自主知識產權的JS-1000綠色真空鍍膜機成套裝備,設備填補國內空白,整體技術屬國內領先水平,通過該項目的實施,有助于打破歐盟、美國等國家和地區對我國電子信息產品出口的綠色貿易壁壘,提高我國電子信息產品在國際市場的競爭力,推動行業科技進步,促進人才培養。

大型等離子轟擊清潔設備開發與產業化項目

     “大型等離子轟擊清潔設備開發與產業化”經過2年的研究開發,完成了真空室體、工件傳輸平臺、真空抽氣系統、電氣控制系統設計,完成了計算機檢測與控制系統、離子轟擊源穩流控制技術、等離子轟擊清潔工藝控制軟件的研究開發,整體技術達到國際先進水平。

五、 綠色鍍膜新材料

寬幅銅帶材連續真空鍍太陽吸收膜成套裝備

     該裝備研制成功標志著團隊將綠色鍍膜技術應用于新材料開發領域,實現并掌握連續帶材卷到卷、空到空連續生產線設計制造等一系列關鍵技術方案,打破德國對全球技術封鎖和壟斷的局面,填補了國內空白,整體技術水平達到國際先進水平,使我國成為繼德國之后第二個掌握此項核心技術、能獨立設計制造成套生產線裝備和連續規模化鍍膜生產的國家。

ZDXL系列超大幅度連續卷繞鍍膜設備

   

     ZDXL系列超大幅度連續卷繞鍍膜設備主要用于在塑料、布、紙、金屬箔等柔性基材薄膜表面鍍金屬膜。該系列裝備最大鍍膜幅度可達3000毫米,最大鍍膜速度可達650/分鐘,兩項指標均為國內最先進水平,整體技術達到了國際先進、國內領先水平。

六、綠色鍍膜新能源三種關鍵件

關鍵件一、太陽能中高溫集熱管系列                                          

米單根Φ70、Φ90金屬金屬內管                                                

表面鍍高溫選擇性吸收膜

采用專有技術實現玻璃與金屬封接                                 

真空集熱管在400℃甚至更高度下長期穩定工作

關鍵件Ⅱ 2mm槽式太陽能非熱彎成型玻璃聚光鏡                 

     使用了2mm超白玻璃非熱彎成型制鏡技術提高了光透過率,在提高聚光鏡反光率的同時,大幅度降低槽式太陽能發電的建造成本,提高了市場競爭力。

關鍵件Ⅲ 二次拋物面反射鏡(CPC)

    二次拋物面反射鏡(CPC)是線性菲涅爾太陽能集熱的關鍵件,其結構、加工精度以及反射率是提高線性菲涅爾太陽能集熱效率的關鍵因素。

     

七、聚光太陽能技術應用

示范系統槽式太陽能集熱系統

   

    槽式太陽能集熱系統是將多個線性拋物面聚光器經過串并聯的排列,匯聚太陽直射光,加熱真空集熱管中的工質,產生高溫。可用于太陽能光熱發電,也可以廣泛地應用于建筑采暖、太陽能空調、紡織、印染、造紙、海水淡化、食品加工等需要蒸汽熱能的工業和民生領域。聯盟研制的槽式太陽能集熱系統已于2011年6月組裝完成,在試機過程中產生溫度為320℃,壓力為25kg。

示范系統線性菲涅爾太陽能集熱系統

 

     線性菲涅爾太陽能集熱系統是利用“線性菲涅爾”一次反射聚光器陣列,把太陽光反射到二次雙拋物面反射鏡(CPC),再匯聚到真空集熱管加熱工質,產生中高溫蒸汽,系統可用于太陽能光熱發電、太陽能與傳統化石能源耦合發電、太陽能與生物質能耦合發電,也可以廣泛地應用于集中供暖、紡織、印染、煙草、造紙、海水淡化、食品加工等各種需要蒸汽熱能的工業和民生領域。

示范系統Ⅲ 聚光光伏(CPV)電熱聯產系統——“能源樹”系列

 

     能源樹是在1個塔桿(樹干)上,安裝多個500~1000倍碟式聚光鏡(樹葉),在聚光鏡焦斑處安裝第三代太陽能光伏電池片,完成高倍聚光發電(CPV)和高倍聚光集熱(CSP),利用雙軸高精度自動跟蹤太陽技術,達到了整顆樹以樹干為基準的“向日樹”功能,獲得了最優的光電、光熱轉換效能,實現了單樹同時提供電能和熱能的目標。

我們共同植“樹”輕松建設分布式供能系統,實現綠色工廠、綠色單位、綠色社區、綠色建筑、綠色新農村、綠色……

     山坡、丘陵、路旁、房前、屋后、房頂都可植“樹”產“能”。

我們共同造“林”:高度模塊化同樣適合于建設大規模太陽能發電站。

     造“林”不需特別的平地,盡可以在靠近“能源”負荷的周邊造“林”,實現短距離(接近零距離)高效輸能。

中心育“樹”           世界用能

中心創造               世界矚目

八、軌道交通智能控制高端裝備

全電子化計算機連鎖系統

  

     全電子化計算機連鎖系統,全電子化計算機連鎖系統是軌道交通運輸的重要關鍵設備,是保證列車安全高效運行的控制系統。系統填補了國內空白,引領和推動了我國鐵路行業的技術進步,實現了我國鐵路信號控制系統由第2,第3到第4代的跨越式發展。系統具有安全通信接口,可與城市軌道交通的ATS,ATP等系統接口。

     2013年10月,研發的全電子計算機聯鎖系統通過SIL4的認證,標志著中國自主創造的全電子信號系統己達到了國際公認的安全水平。

系統特點:

     硬件系統采用自主研制開發的高效性安全計算機系統,有雙機熱備,三取二容錯,二乘二取二等多種配置。

     軟件系統采用了實時性和安全性非常出色的軍用嵌入式操作系統VxWorks,
     系統對外接口采用安全光網絡,提高了系統抗干擾性能。
     聯鎖軟件已通過鐵道部聯鎖軟件安全認證。
     自主研究并安全掌握了5項核心技術
     全電子化執行模塊核心技術
     三取二容錯安全聯鎖計算機核心技術
     全電子化域聯鎖核心技術
     高安全性聯鎖控制軟件核心技術

    數字化信號應急聯鎖系統核心技術
成功研制了4個系列成套裝備
      LDJL系列車站電子化聯鎖系統
      LDJLZ系列全電子化執行機
      LDQL系列區域聯鎖系統
      LDJY系列應急聯鎖系統
推廣應用
      截止2014年12月,系統已在全國20個省市區得265個車站投入運營。
      最早于2002年8月8日開通的大型樞紐襄樊北機務段整備場已穩定運行超過12年。
      新建鐵路16條線,166個車站已通過鐵道部審查批準。

全電子執行單元

     全電子執行單元采用計算機技術、電子信息技術、電力電子開關技術、自動控制技術,替代了6502電氣集中以安全型繼電器作為控制單元的電路形式。

 系統特點

       執行單元按照“控制、監督、檢測一體化”思想設計。

       執行單元采用無觸點開關控制技術,提高系統可靠性。

       執行單元采用模塊化設計思想,維護簡單快捷,降低運營,維護成本。

      執行單元配線簡單,可大幅縮短施工周期。

      設備占地面積小,可顯著節省房屋投資,尤其適合地鐵、輕軌等城市軌道交通領域。

軌道交通車站數字化應急聯鎖系統

    

     系統可用于戰時搶建、災后搶修和搶修保通。經現場測試,系統搭建時間可在4小時內完成,對運輸安全和信號保通具有重要意義,具有重要的國防和社會價值。

     “5.12汶川地震”發生后,寶成線路略陽站受到嚴重損毀,接到鐵道部通知后,4小時搭建完成了略陽站應急聯鎖系統。

系統特點

     采用模塊化、結構化的設計思想,將系統分獨立的功能單元。

     實現快速輸入車站數據站場、快速自動生成聯鎖軟件,并能用于不同規模、結構戰場的聯鎖系統。

     采用集中聯鎖、分布式控制結構,節省了電纜及施工時間。

     采用集中聯鎖、分布式控制結構,節省了電纜及施工時間。

     利用光通信技術和其他輔助技術,解決了通信難點問題。

    

展望“十二五”

     十二五期間團隊將在“綠色鍍膜技術與裝備”、“綠色鍍膜新材料”、“綠色鍍膜新能源”、“軌道交通智能控制高端裝備”四個主攻方向加快工程技術開發的進度,實現“又好又快”的跨越式發展,為節能環保、高端裝備制造、新材料、新能源等4個《國務院關于加快培育和發展戰略性新型產業的決定》中的確定的戰略性新興產業提供關鍵技術與裝備支撐。

 

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