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一、   团队介绍

     兰州交通大学“大型真空光电子关键技术集成与智能控制”团队是2006年列入教育部“长江学者和创新团队发展计划”的,项目编号IRT0629。该团队是省属高校中第一个入选“长江学者和创新团队发展计划”的科研团队。

     团队是属于“主要从事有明确的技术路线,能产生重大经济效益或社会效益的关键技术创新和集成创新”的团队。在教育部的支持下,团队按照《创新团队研究计划》,圆满完成了各项任务。

     资助期内,团队以国家需求为目标,注重原始创新,在国内外首先提出并实践了“绿色镀膜”、“绿色镀膜新材料”、“绿色镀膜新能源”、“控制、监督、监测一体化”和“全电子化”等新技术理念与体系,掌握了一批关键核心技术,研发设计制造出了12个系列的成套装备,其中9套装备是国内首台套或国内最大、最先进装备,引领了表面工程、新材料、太阳能、轨道交通等领域若干行业的技术进步;新增承担了国家863计划、国家十一五科技支撑计划、国家节能减排专项、国家新增中央投资、国家自然科学基金等21项国家项目,其中13项已经完成;新增承担了省重大科技专项等41项省部级科技项目,其中21项已经完成;取得了一批重大标志性创新成果:在国内首次研制成功具有自主知识产权的“超大容积高端汽车灯具镀膜系列装备和工艺”和“铁路车站全电子化计算机联锁系统系列装备”重大科技成果,整体技术达到国际先进水平.获得了1项国家科技进步二等奖和3项省科技进步一等奖;申请专利42件,其中发明专利25件,已获得32件授权,其中发明专利18件;研发制造的5种成套装备列入国家重点新产品;获得了14项软件产品、11项软件著作权,制定并实施了7项国内首部企业技术标准;29项成果实现了产业化推广,其中汽车灯具真空镀膜系列成套装备已推广114套,在国内高中档设备市场占有率达65.9%,铁路车站全电子化执行单元及联锁系统已推广134个车站,近三年科研经费及成果转化收入达到2.5亿万元,上缴税金3300万元,提供就业岗位360个;发表高水平论文90多篇。

     团队坚持科学研究与技术创新相结合、技术创新与机制创新相结合,积极探索和践行了研学产用无缝连接的创新机制,取得了最优的创新效益。

     团队已成为一支扎根西北、刻苦实干、特色鲜明、贡献突出、不可替代的优秀创新创业团队。

二、团队建设

     团队发展对兰州交通大学的学科建设、人才聚集及平台建设发挥了重要的支撑作用,做出了突出的贡献:团队主要成员由申报时的15人增加到现在的34人,在西北地区吸引、聚集了一批优秀人才。

项目申报时团队主要成员

范多旺

逯迈

汪洋

党建武

郑小平

俞天智

董海鹰

田铭兴

魏宗寿

邓志杰

王成龙

滕青芳

魏文军

何涛

陈光武

项目验收时新增团队主要成员

范多进

梁玉琦

夏养君

夏荣斌

旷文珍

令晓明

田广科

张文刚

杨树本

王成兵

孔令刚

王才善

李强

牛晓山

牛宏侠

苗树翻

姚小明

 

 

 

     2009年9月10日,在第四届全国杰出专业技术人才表彰大会上,以范多旺教授为带头人的兰州交通大学“绿色镀膜与智能控制”研究团队被中共中央和社会保障部和科技部联合授予“全国专业技术人才先进集体”荣誉称号,这是党和国家首次对专业技术人才集体授予的最高荣誉。

     2009年11月,研究团队及团队带头人范多旺教授因为在产学研合作和成果转化方面的突出贡献,双双被中国产学研促进会授予“首届中国产学研合作创新奖”。

     2008年,团队被评为“甘肃省技术创新先进集体”。

     团队带头人范多旺教授2009年被聘为甘肃省省委省政府专家顾问团顾问,被教育部聘为教育部科技委机械与运载学部学部委员,2011团队带头人范多旺教授获“甘肃省科技功臣奖”。团队学术带头人党建武教授入选国家百千万人才计划。2008年,团队带头人范多旺教授和学术带头人党建武教授续聘省特聘科技专家。在甘肃省实施的领军人才工程中,团队成员范多旺、党建武、董海鹰、何涛、旷文珍5人入选

     2008年,团队被评为“甘肃省技术创新先进集体”。

   

     2011年,团队通过了教育部组织的验收,由4位院士、2位长江学者特聘教授组成的验收专家组一致认为,“该团队已圆满完成了各项任务,取得了重大成果。成为一支扎根西北、刻苦实干、特色鲜明、贡献突出、不可替代的优秀创新团队,一致同意通过验收,并建议教育部给予滚动支持”。

团队带头人:范多旺教授   

     范多旺,甘肃永靖县人,1955年3月生,1978年于兰州铁道学院毕业留校至今,兰州交通大学教授、博士生导师,现任国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心主任,光电技术与智能控制教育部重点实验室主任,聚光太阳能关键组件和技术国家地方联合工程技术研究中心主任、甘肃省国际太阳能利用技术中心主任,甘肃省聚光太阳能工程研究中心主任,甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室主任,兰州大成科技股份有限公司董事长等职务。范多旺教授现为教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队带头人、中国机械工程学会理事、自动化学会理事、人工智能学会理事、教育部科技委机电与运载学部委员、全国绿色制造技术标准化技术委员会再制造分技术委员会、中国机械工程学会第十届理事会咨询工作委员会委员、甘肃省太阳能光热应用产业技术创新战略联盟理事长、甘肃省绿色镀膜新材料产业技术创新战略联盟理事长,甘肃省领军人才第一层次人选,甘肃省科技功臣,全国杰出专业技术人才等荣誉称号。

三、交流合作

国际国内交流合作

     随着团队的技术经济综合实力不断增强,国际科技合作工作已经从单纯的学术访问、参加国际会议和展览会等形式,向举办学术会议、技术咨询、合作研究等纵深方向发展。

   

 

 

 

四、绿色镀膜新装备

ZDL系列汽车灯具真空镀膜装备

 

     ZDL系列汽车灯具真空镀膜装备是当今中高档汽车车灯生产的关键技术装备,2006年被评为甘肃省十五期间十大科技成果,2007年该系列设备被科技部、商务部、国家质量监督总局、国家环保总局评为国家重点新产品。目前共推广108套装备,在国内车灯行业的高中档市场占有略达65.9%。2007获得国家科学技术进步二等奖。

ZDJ系列立式汽车轮毂专用高真空镀膜装备

     ZDJ系列立式汽车轮毂专用高真空镀膜装备,填补了汽车轮毂真空复合镀膜的国内空白,整体技术达到了国际先进水平,具有完全自主知识产权,解决了传统电镀汽车轮毂污染严重,实现了绿色制造,打破了绿色贸易壁垒,解决了禁止出口等工艺瓶颈问题。

电子信息产品零部件绿色镀膜成套技术装备

     该项目是团队承担的第一个电子信息产业方面的课题,为绿色镀膜技术进入电子行业奠定了基础,经过3年的研究开发,研制了具有自主知识产权的JS-1000绿色真空镀膜机成套装备,设备填补国内空白,整体技术属国内领先水平,通过该项目的实施,有助于打破欧盟、美国等国家和地区对我国电子信息产品出口的绿色贸易壁垒,提高我国电子信息产品在国际市场的竞争力,推动行业科技进步,促进人才培养。

大型等离子轰击清洁设备开发与产业化项目

     “大型等离子轰击清洁设备开发与产业化”经过2年的研究开发,完成了真空室体、工件传输平台、真空抽气系统、电气控制系统设计,完成了计算机检测与控制系统、离子轰击源稳流控制技术、等离子轰击清洁工艺控制软件的研究开发,整体技术达到国际先进水平。

五、 绿色镀膜新材料

宽幅铜带材连续真空镀太阳吸收膜成套装备

     该装备研制成功标志着团队将绿色镀膜技术应用于新材料开发领域,实现并掌握连续带材卷到卷、空到空连续生产线设计制造等一系列关键技术方案,打破德国对全球技术封锁和垄断的局面,填补了国内空白,整体技术水平达到国际先进水平,使我国成为继德国之后第二个掌握此项核心技术、能独立设计制造成套生产线装备和连续规模化镀膜生产的国家。

ZDXL系列超大幅度连续卷绕镀膜设备

   

     ZDXL系列超大幅度连续卷绕镀膜设备主要用于在塑料、布、纸、金属箔等柔性基材薄膜表面镀金属膜。该系列装备最大镀膜幅度可达3000毫米,最大镀膜速度可达650/分钟,两项指标均为国内最先进水平,整体技术达到了国际先进、国内领先水平。

六、绿色镀膜新能源三种关键件

关键件一、太阳能中高温集热管系列                                          

米单根Φ70、Φ90金属金属内管                                                

表面镀高温选择性吸收膜

采用专有技术实现玻璃与金属封接                                 

真空集热管在400℃甚至更高度下长期稳定工作

关键件Ⅱ 2mm槽式太阳能非热弯成型玻璃聚光镜                 

     使用了2mm超白玻璃非热弯成型制镜技术提高了光透过率,在提高聚光镜反光率的同时,大幅度降低槽式太阳能发电的建造成本,提高了市场竞争力。

关键件Ⅲ 二次抛物面反射镜(CPC)

    二次抛物面反射镜(CPC)是线性菲涅尔太阳能集热的关键件,其结构、加工精度以及反射率是提高线性菲涅尔太阳能集热效率的关键因素。

     

七、聚光太阳能技术应用

示范系统槽式太阳能集热系统

   

    槽式太阳能集热系统是将多个线性抛物面聚光器经过串并联的排列,汇聚太阳直射光,加热真空集热管中的工质,产生高温。可用于太阳能光热发电,也可以广泛地应用于建筑采暖、太阳能空调、纺织、印染、造纸、海水淡化、食品加工等需要蒸汽热能的工业和民生领域。联盟研制的槽式太阳能集热系统已于2011年6月组装完成,在试机过程中产生温度为320℃,压力为25kg。

示范系统线性菲涅尔太阳能集热系统

 

     线性菲涅尔太阳能集热系统是利用“线性菲涅尔”一次反射聚光器阵列,把太阳光反射到二次双抛物面反射镜(CPC),再汇聚到真空集热管加热工质,产生中高温蒸汽,系统可用于太阳能光热发电、太阳能与传统化石能源耦合发电、太阳能与生物质能耦合发电,也可以广泛地应用于集中供暖、纺织、印染、烟草、造纸、海水淡化、食品加工等各种需要蒸汽热能的工业和民生领域。

示范系统Ⅲ 聚光光伏(CPV)电热联产系统——“能源树”系列

 

     能源树是在1个塔杆(树干)上,安装多个500~1000倍碟式聚光镜(树叶),在聚光镜焦斑处安装第三代太阳能光伏电池片,完成高倍聚光发电(CPV)和高倍聚光集热(CSP),利用双轴高精度自动跟踪太阳技术,达到了整颗树以树干为基准的“向日树”功能,获得了最优的光电、光热转换效能,实现了单树同时提供电能和热能的目标。

我们共同植“树”轻松建设分布式供能系统,实现绿色工厂、绿色单位、绿色社区、绿色建筑、绿色新农村、绿色……

     山坡、丘陵、路旁、房前、屋后、房顶都可植“树”产“能”。

我们共同造“林”:高度模块化同样适合于建设大规模太阳能发电站。

     造“林”不需特别的平地,尽可以在靠近“能源”负荷的周边造“林”,实现短距离(接近零距离)高效输能。

中心育“树”           世界用能

中心创造               世界瞩目

八、轨道交通智能控制高端装备

全电子化计算机连锁系统

  

     全电子化计算机连锁系统,全电子化计算机连锁系统是轨道交通运输的重要关键设备,是保证列车安全高效运行的控制系统。系统填补了国内空白,引领和推动了我国铁路行业的技术进步,实现了我国铁路信号控制系统由第2,第3到第4代的跨越式发展。系统具有安全通信接口,可与城市轨道交通的ATS,ATP等系统接口。

     2013年10月,研发的全电子计算机联锁系统通过SIL4的认证,标志着中国自主创造的全电子信号系统己达到了国际公认的安全水平。

系统特点:

     硬件系统采用自主研制开发的高效性安全计算机系统,有双机热备,三取二容错,二乘二取二等多种配置。

     软件系统采用了实时性和安全性非常出色的军用嵌入式操作系统VxWorks,
     系统对外接口采用安全光网络,提高了系统抗干扰性能。
     联锁软件已通过铁道部联锁软件安全认证。
     自主研究并安全掌握了5项核心技术
     全电子化执行模块核心技术
     三取二容错安全联锁计算机核心技术
     全电子化域联锁核心技术
     高安全性联锁控制软件核心技术

    数字化信号应急联锁系统核心技术
成功研制了4个系列成套装备
      LDJL系列车站电子化联锁系统
      LDJLZ系列全电子化执行机
      LDQL系列区域联锁系统
      LDJY系列应急联锁系统
推广应用
      截止2014年12月,系统已在全国20个省市区得265个车站投入运营。
      最早于2002年8月8日开通的大型枢纽襄樊北机务段整备场已稳定运行超过12年。
      新建铁路16条线,166个车站已通过铁道部审查批准。

全电子执行单元

     全电子执行单元采用计算机技术、电子信息技术、电力电子开关技术、自动控制技术,替代了6502电气集中以安全型继电器作为控制单元的电路形式。

 系统特点

       执行单元按照“控制、监督、检测一体化”思想设计。

       执行单元采用无触点开关控制技术,提高系统可靠性。

       执行单元采用模块化设计思想,维护简单快捷,降低运营,维护成本。

      执行单元配线简单,可大幅缩短施工周期。

      设备占地面积小,可显著节省房屋投资,尤其适合地铁、轻轨等城市轨道交通领域。

轨道交通车站数字化应急联锁系统

    

     系统可用于战时抢建、灾后抢修和抢修保通。经现场测试,系统搭建时间可在4小时内完成,对运输安全和信号保通具有重要意义,具有重要的国防和社会价值。

     “5.12汶川地震”发生后,宝成线路略阳站受到严重损毁,接到铁道部通知后,4小时搭建完成了略阳站应急联锁系统。

系统特点

     采用模块化、结构化的设计思想,将系统分独立的功能单元。

     实现快速输入车站数据站场、快速自动生成联锁软件,并能用于不同规模、结构战场的联锁系统。

     采用集中联锁、分布式控制结构,节省了电缆及施工时间。

     采用集中联锁、分布式控制结构,节省了电缆及施工时间。

     利用光通信技术和其他辅助技术,解决了通信难点问题。

    

展望“十二五”

     十二五期间团队将在“绿色镀膜技术与装备”、“绿色镀膜新材料”、“绿色镀膜新能源”、“轨道交通智能控制高端装备”四个主攻方向加快工程技术开发的进度,实现“又好又快”的跨越式发展,为节能环保、高端装备制造、新材料、新能源等4个《国务院关于加快培育和发展战略性新型产业的决定》中的确定的战略性新兴产业提供关键技术与装备支撑。

 

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