多項儀表技術(shù)獲北京科學(xué)技術(shù)獎受理

　　近日，北京市科學(xué)技術(shù)獎勵工作辦公室公布了458項2016年北京市科學(xué)技術(shù)獎受理項目，其中包括多項儀表技術(shù)。以下列舉其中最受關(guān)注的儀表項目，他們分別涉及當(dāng)前最先進的核電領(lǐng)域，最空白的高端儀表領(lǐng)域，及最熱門的智能電網(wǎng)領(lǐng)域。
　　
 　　項目名稱：秦山二期核電站常規(guī)島DCS及KIT/KSP系統(tǒng)升級改造研究與實施
　　
　　候選單位：北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司
　　
　　項目簡介：
　　
　　1.目的秦山核電站二期1、2號機組KIT/KPS及常規(guī)島DCS系統(tǒng)升級改造研究與實施項目主要目的如下：a.采用國產(chǎn)自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化儀控系統(tǒng)實現(xiàn)秦山二期1、2號機組KIT/KPS及常規(guī)島DCS系統(tǒng)的升級改造。b.提供了一套滿足秦山核電站二期1、2號機組工藝需求的KIT/KPS系統(tǒng)和常規(guī)島DCS系統(tǒng)整體解決方案。c.建立了一套完整、有效的核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)升級改造工程實施（項目管理、設(shè)計、制造、裝配、集成、測試、維護、質(zhì)保）的標(biāo)準(zhǔn)化文件，形成了核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)升級改造的標(biāo)準(zhǔn)化流程。
　　
　　2.主要技術(shù)創(chuàng)新點技術(shù)創(chuàng)新點一：獨立的故障診斷功能為滿足多樣性要求、同時避免由于單一故障導(dǎo)致失去對DCS機柜盤臺狀態(tài)的監(jiān)視，適應(yīng)各種不同機柜狀態(tài)監(jiān)視的要求，定制開發(fā)研制了一套獨立的故障診斷系統(tǒng)。技術(shù)創(chuàng)新點二：第三方多種自定義協(xié)議支持秦山二期KIT系統(tǒng)共連接9個第三方系統(tǒng)，共4種物理接口，7種自定義通訊協(xié)議，在此項目中種對各種協(xié)議進行整合，開發(fā)了適用于秦山二期7種自定義協(xié)議的通訊軟件。創(chuàng)新點三：基于CPCI的服務(wù)器實時監(jiān)控及快速切換技術(shù)服務(wù)器實時監(jiān)控和切換功能是基于CPCI規(guī)范實現(xiàn)雙機監(jiān)控功能的32bit/33MHzCPCI擴展卡，它支持雙機之間實時監(jiān)控，實現(xiàn)雙機冗余。通過一條DB25連接電纜（20線）使兩塊雙機監(jiān)控模塊構(gòu)成互連，傳遞雙機之間的工作狀態(tài)，實現(xiàn)相互監(jiān)控的目的。同時監(jiān)控卡提供電纜檢測和狀態(tài)指示功能，以增加工作的可靠性。技術(shù)創(chuàng)新點四：開發(fā)了控制系統(tǒng)改造端接匹配工具基于秦山二期KIT/KPS及常規(guī)島DCS系統(tǒng)改造，開發(fā)了一套新舊機柜端接自動匹配工具，可以實現(xiàn)新舊機柜的端接根據(jù)約束條件自動匹配，提高工作效率同時保證原來電纜長度與新機柜的完全匹配。
　　
　　3.成果產(chǎn)生的價值改造項目要求高、工期短、現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，對儀控廠商的設(shè)計、集成、測試能力有很高的要求。秦山二期改造項目，是北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司繼大亞灣KIT/KPS改造項目之后的又一在役核電機組數(shù)字化儀控系統(tǒng)改造項目，在繼承原有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上繼續(xù)累積核電站儀控系統(tǒng)改造經(jīng)驗，為后續(xù)核電站儀控系統(tǒng)改造奠定了基礎(chǔ)。國外核電站運行時間普遍長于國內(nèi)核電站，也同樣面臨升級改造，國內(nèi)多臺套核電儀控系統(tǒng)改造的成功經(jīng)驗，也可為打開國際市場有積極意義。
　　
　　項目名稱：高精度智能差壓變送器研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化
　　
　　候選單位：北京瑞普三元儀表有限公司
　　
　　項目簡介：
　　
　　1、項目研究的目的：高精度擴散硅差壓變送器生產(chǎn)技術(shù)，長期以來一直由國外公司掌握。目前羅斯蒙特、日本橫河、ABB主流產(chǎn)品精度都在0.075%，并在此基礎(chǔ)上推出了更為先進的0.05%（0.04%）超高精度的產(chǎn)品。與這些跨國公司相比，我國的國產(chǎn)壓力變送器在精度、量程比、穩(wěn)定性、可靠性等方面都有較大的差距，目前國產(chǎn)儀表的經(jīng)過認(rèn)證的最高精度為0.075%，在整體性能上處于明顯的劣勢。國內(nèi)沒有企業(yè)能夠從事獨立批量生產(chǎn)高精度差壓變送器。為打破國外公司的壟斷，提升國產(chǎn)品牌的競爭能力，為儀表公司的企業(yè)發(fā)展，為企業(yè)技術(shù)進步，高精度差壓變送器的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化列為公司重點研究的項目，公司也將成為我國首家能夠自主批量生產(chǎn)高精度差壓變送器的企業(yè)。在技術(shù)指標(biāo)和工藝水平上達(dá)到國際先進水平，并在大型流程控制系統(tǒng)上實現(xiàn)批量應(yīng)用，從而打破跨國公司對該領(lǐng)域的壟斷。
　　
　　2、項目在設(shè)計過程中首先要選好TO8傳感器進行二次封裝。二級傳感器必須具備測量壓力傳導(dǎo)功能，單向過載保護功能、雙腔硅油等效應(yīng)功能和信號量處理、放大、存儲和傳遞功能。在二級傳感器的設(shè)計當(dāng)中，本項目不僅充分吸收和利用了國外先進復(fù)合固態(tài)硅傳感器的設(shè)計理念，還融入了大量自主創(chuàng)新的設(shè)計思路。主要技術(shù)創(chuàng)新點如下：（1）傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，涉及到過壓膜片設(shè)計、過壓膜片焊接設(shè)計、傳感器（TO8）組裝焊接設(shè)計選擇性能比較好的敏感元件，使產(chǎn)品的穩(wěn)定性、輸出靈敏度得到很大的改善。目前生產(chǎn)的差壓芯體，經(jīng)過幾個批次的試用和全面測試，完全達(dá)到預(yù)定指標(biāo)。（2）傳感器充油和油量控制技術(shù)（3）溫度和線性補償技術(shù)（4）批量生產(chǎn)工裝3、高精度差壓變送器研制成功可以提升公司產(chǎn)品競爭力，可以與國際一線品牌同時進入到一些大的標(biāo)的競爭中，拉動壓力變送器市場銷量。該產(chǎn)品具備年產(chǎn)量3000臺的生產(chǎn)能力，可為儀表公司每年增加銷售收入達(dá)到1000萬元；新增利潤100萬元，為公司創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。對于智能差壓變送器產(chǎn)品，特別是高端儀表，目前只有國外幾家品牌產(chǎn)品。國內(nèi)生產(chǎn)的儀表仍然還是一些中、低端產(chǎn)品。高精度智能差壓變送器所用的差壓傳感器，定位在同一產(chǎn)品的高端。競爭對手是國外霍尼韋爾、ABB、西門子品牌的產(chǎn)品。在市場上具有很高的價格優(yōu)勢。本項目的研發(fā)生產(chǎn)將使公司差壓儀表進入高端市場，對提升本土品牌影響力，有著至關(guān)重要的意義。
　　
　　項目名稱：多維度高可靠性電力計量關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用
　　
　　候選單位：中國電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)北京市電力公司、華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)安徽省電力公司、煙臺東方威思頓電氣股份有限公司
　　
　　項目簡介：
　　
　　智能電能表、采集終端等電力計量終端是智能電網(wǎng)、智慧城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是電網(wǎng)與用戶交互的窗口，其可靠性水平是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)量基礎(chǔ)。我國2010年至今已累計安裝4.6億只電力計量終端，其運行可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)安全、電力交易的公平公正和電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。長期以來我國計量終端可靠性研究主要關(guān)注整機試驗，且試驗方法仍沿用機械表的方法，未能從元器件、軟件、硬件和整機系統(tǒng)多維度形成全面的可靠性技術(shù)體系，制約了我國計量終端質(zhì)量和整體技術(shù)水平提升，限制其由制造大國向制造強國邁進。項目針對電力計量終端現(xiàn)場常見故障，從選型預(yù)計、試驗檢測、運行評價等多個維度開展可靠性研究。經(jīng)過6年自主創(chuàng)新，形成了如下創(chuàng)新點：
　　
　　1.提出了涵蓋主站、通信信道、終端、電能表等多環(huán)節(jié)的用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸可靠性優(yōu)化方法，基于模組化設(shè)計方法強化計量終端軟硬件可靠性設(shè)計，優(yōu)化系統(tǒng)時鐘同步、安全認(rèn)證和通信性能，保障計量終端在數(shù)據(jù)傳輸過程的準(zhǔn)確、完整、安全、可靠。
　　
　　2.提出了基于信息加密保護技術(shù)的電能表軟件備案比對方法，研制了電能表軟件備案與比對裝置，建立了代碼級電能表軟件可靠性云測試系統(tǒng)，提高軟件可靠性和成熟度。
　　
　　3.采用海量數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提出了基于用電采集系統(tǒng)的15類137個計量設(shè)備在線監(jiān)測與異常診斷模型，實現(xiàn)了計量設(shè)備運行狀況的實時監(jiān)測及異常數(shù)據(jù)的快速處理。
　　
　　4.提出了特殊負(fù)荷工況下電能表復(fù)合加速老化模型和基于逼近數(shù)據(jù)BP網(wǎng)絡(luò)的電能表壽命預(yù)計模型，研制了基于退化軌跡模型的多應(yīng)力試驗裝置，電力計量終端可靠性顯著提升，僅北京市電力公司電力計量終端的故障率就由2012年的0.25%降低為2015年的0.02%。
　　
　　5.建立了元器件、軟件、整機、系統(tǒng)多維度可靠性保障體系，提出了層次分析法結(jié)合模糊綜合評價的質(zhì)量評價數(shù)學(xué)模型。形成了可用于電力行業(yè)與儀器儀表領(lǐng)域的首個工業(yè)級電子元器件質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，規(guī)范統(tǒng)一了電力計量終端295種驗收檢驗方法?；谏鲜鰟?chuàng)新點，實現(xiàn)電力計量終端可靠性體系分別向上下游延伸至元器件級和成套系統(tǒng)級，提升了電能計量終端產(chǎn)業(yè)鏈制造的整體水平。項目成果已在國網(wǎng)計量中心、27個省電力公司、400余家電能計量終端制造企業(yè)等得到應(yīng)用，近三年累計直接經(jīng)濟效益6.8億元。項目獲授權(quán)發(fā)明專利12項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文13篇，專著2部，軟件著作權(quán)1項，制定國家標(biāo)準(zhǔn)1項，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項，國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)15項。中國電機工程學(xué)會組織汪槱生院士等專家組成員鑒定認(rèn)為“總體達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。