多項(xiàng)儀表技術(shù)獲北京科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)受理

　　近日，北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室公布了458項(xiàng)2016年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)受理項(xiàng)目，其中包括多項(xiàng)儀表技術(shù)。以下列舉其中最受關(guān)注的儀表項(xiàng)目，他們分別涉及當(dāng)前最先進(jìn)的核電領(lǐng)域，最空白的高端儀表領(lǐng)域，及最熱門(mén)的智能電網(wǎng)領(lǐng)域。
　　
 　　項(xiàng)目名稱(chēng)：秦山二期核電站常規(guī)島DCS及KIT/KSP系統(tǒng)升級(jí)改造研究與實(shí)施
　　
　　候選單位：北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司
　　
　　項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
　　
　　1.目的秦山核電站二期1、2號(hào)機(jī)組KIT/KPS及常規(guī)島DCS系統(tǒng)升級(jí)改造研究與實(shí)施項(xiàng)目主要目的如下：a.采用國(guó)產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化儀控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)秦山二期1、2號(hào)機(jī)組KIT/KPS及常規(guī)島DCS系統(tǒng)的升級(jí)改造。b.提供了一套滿足秦山核電站二期1、2號(hào)機(jī)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(jí)改造工程實(shí)施（項(xiàng)目管理、設(shè)計(jì)、制造、裝配、集成、測(cè)試、維護(hù)、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(jí)改造的標(biāo)準(zhǔn)化流程。
　　
　　2.主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)一：獨(dú)立的故障診斷功能為滿足多樣性要求、同時(shí)避免由于單一故障導(dǎo)致失去對(duì)DCS機(jī)柜盤(pán)臺(tái)狀態(tài)的監(jiān)視，適應(yīng)各種不同機(jī)柜狀態(tài)監(jiān)視的要求，定制開(kāi)發(fā)研制了一套獨(dú)立的故障診斷系統(tǒng)。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)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(gè)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(xiàng)目中種對(duì)各種協(xié)議進(jìn)行整合，開(kāi)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(diǎn)三：基于CPCI的服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)控及快速切換技術(shù)服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)控和切換功能是基于CPCI規(guī)范實(shí)現(xiàn)雙機(jī)監(jiān)控功能的32bit/33MHzCPCI擴(kuò)展卡，它支持雙機(jī)之間實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)冗余。通過(guò)一條DB25連接電纜（20線）使兩塊雙機(jī)監(jiān)控模塊構(gòu)成互連，傳遞雙機(jī)之間的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)相互監(jiān)控的目的。同時(shí)監(jiān)控卡提供電纜檢測(cè)和狀態(tài)指示功能，以增加工作的可靠性。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)四：開(kāi)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(kāi)發(fā)了一套新舊機(jī)柜端接自動(dòng)匹配工具，可以實(shí)現(xiàn)新舊機(jī)柜的端接根據(jù)約束條件自動(dòng)匹配，提高工作效率同時(shí)保證原來(lái)電纜長(zhǎng)度與新機(jī)柜的完全匹配。
　　
　　3.成果產(chǎn)生的價(jià)值改造項(xiàng)目要求高、工期短、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，對(duì)儀控廠商的設(shè)計(jì)、集成、測(cè)試能力有很高的要求。秦山二期改造項(xiàng)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(xiàng)目之后的又一在役核電機(jī)組數(shù)字化儀控系統(tǒng)改造項(xiàng)目，在繼承原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)累積核電站儀控系統(tǒng)改造經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)核電站儀控系統(tǒng)改造奠定了基礎(chǔ)。國(guó)外核電站運(yùn)行時(shí)間普遍長(zhǎng)于國(guó)內(nèi)核電站，也同樣面臨升級(jí)改造，國(guó)內(nèi)多臺(tái)套核電儀控系統(tǒng)改造的成功經(jīng)驗(yàn)，也可為打開(kāi)國(guó)際市場(chǎng)有積極意義。
　　
　　項(xiàng)目名稱(chēng)：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(xiàng)目簡(jiǎn)介：
　　
　　1、項(xiàng)目研究的目的：高精度擴(kuò)散硅差壓變送器生產(chǎn)技術(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)一直由國(guó)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(jìn)的0.05%（0.04%）超高精度的產(chǎn)品。與這些跨國(guó)公司相比，我國(guó)的國(guó)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(guó)產(chǎn)儀表的經(jīng)過(guò)認(rèn)證的最高精度為0.075%，在整體性能上處于明顯的劣勢(shì)。國(guó)內(nèi)沒(méi)有企業(yè)能夠從事獨(dú)立批量生產(chǎn)高精度差壓變送器。為打破國(guó)外公司的壟斷，提升國(guó)產(chǎn)品牌的競(jìng)爭(zhēng)能力，為儀表公司的企業(yè)發(fā)展，為企業(yè)技術(shù)進(jìn)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(diǎn)研究的項(xiàng)目，公司也將成為我國(guó)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(guó)際先進(jìn)水平，并在大型流程控制系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用，從而打破跨國(guó)公司對(duì)該領(lǐng)域的壟斷。
　　
　　2、項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過(guò)程中首先要選好TO8傳感器進(jìn)行二次封裝。二級(jí)傳感器必須具備測(cè)量壓力傳導(dǎo)功能，單向過(guò)載保護(hù)功能、雙腔硅油等效應(yīng)功能和信號(hào)量處理、放大、存儲(chǔ)和傳遞功能。在二級(jí)傳感器的設(shè)計(jì)當(dāng)中，本項(xiàng)目不僅充分吸收和利用了國(guó)外先進(jìn)復(fù)合固態(tài)硅傳感器的設(shè)計(jì)理念，還融入了大量自主創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思路。主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)如下：（1）傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及到過(guò)壓膜片設(shè)計(jì)、過(guò)壓膜片焊接設(shè)計(jì)、傳感器（TO8）組裝焊接設(shè)計(jì)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(guò)幾個(gè)批次的試用和全面測(cè)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(bǔ)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(jìng)爭(zhēng)力，可以與國(guó)際一線品牌同時(shí)進(jìn)入到一些大的標(biāo)的競(jìng)爭(zhēng)中，拉動(dòng)壓力變送器市場(chǎng)銷(xiāo)量。該產(chǎn)品具備年產(chǎn)量3000臺(tái)的生產(chǎn)能力，可為儀表公司每年增加銷(xiāo)售收入達(dá)到1000萬(wàn)元；新增利潤(rùn)100萬(wàn)元，為公司創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于智能差壓變送器產(chǎn)品，特別是高端儀表，目前只有國(guó)外幾家品牌產(chǎn)品。國(guó)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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是國(guó)外霍尼韋爾、ABB、西門(mén)子品牌的產(chǎn)品。在市場(chǎng)上具有很高的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)目的研發(fā)生產(chǎn)將使公司差壓儀表進(jìn)入高端市場(chǎng)，對(duì)提升本土品牌影響力，有著至關(guān)重要的意義。
　　
　　項(xiàng)目名稱(chēng)：多維度高可靠性電力計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用
　　
　　候選單位：中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)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(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司、煙臺(tái)東方威思頓電氣股份有限公司
　　
　　項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
　　
　　智能電能表、采集終端等電力計(jì)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(hù)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(guó)2010年至今已累計(jì)安裝4.6億只電力計(jì)量終端，其運(yùn)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(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)計(jì)量終端可靠性研究主要關(guān)注整機(jī)試驗(yàn)，且試驗(yàn)方法仍沿用機(jī)械表的方法，未能從元器件、軟件、硬件和整機(jī)系統(tǒng)多維度形成全面的可靠性技術(shù)體系，制約了我國(guó)計(jì)量終端質(zhì)量和整體技術(shù)水平提升，限制其由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。項(xiàng)目針對(duì)電力計(jì)量終端現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)故障，從選型預(yù)計(jì)、試驗(yàn)檢測(cè)、運(yùn)行評(píng)價(jià)等多個(gè)維度開(kāi)展可靠性研究。經(jīng)過(guò)6年自主創(chuàng)新，形成了如下創(chuàng)新點(diǎn)：
　　
　　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?xún)?yōu)化方法，基于模組化設(shè)計(jì)方法強(qiáng)化計(jì)量終端軟硬件可靠性設(shè)計(jì)，優(yōu)化系統(tǒng)時(shí)鐘同步、安全認(rèn)證和通信性能，保障計(jì)量終端在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程的準(zhǔn)確、完整、安全、可靠。
　　
　　2.提出了基于信息加密保護(hù)技術(shù)的電能表軟件備案比對(duì)方法，研制了電能表軟件備案與比對(duì)裝置，建立了代碼級(jí)電能表軟件可靠性云測(cè)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(lèi)137個(gè)計(jì)量設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與異常診斷模型，實(shí)現(xiàn)了計(jì)量設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(jì)模型，研制了基于退化軌跡模型的多應(yīng)力試驗(yàn)裝置，電力計(jì)量終端可靠性顯著提升，僅北京市電力公司電力計(jì)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(jī)、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(píng)價(jià)的質(zhì)量評(píng)價(jià)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(gè)工業(yè)級(jí)電子元器件質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)，規(guī)范統(tǒng)一了電力計(jì)量終端295種驗(yàn)收檢驗(yàn)方法?；谏鲜鰟?chuàng)新點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電力計(jì)量終端可靠性體系分別向上下游延伸至元器件級(jí)和成套系統(tǒng)級(jí)，提升了電能計(jì)量終端產(chǎn)業(yè)鏈制造的整體水平。項(xiàng)目成果已在國(guó)網(wǎng)計(jì)量中心、27個(gè)省電力公司、400余家電能計(jì)量終端制造企業(yè)等得到應(yīng)用，近三年累計(jì)直接經(jīng)濟(jì)效益6.8億元。項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利12項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文13篇，專(zhuān)著2部，軟件著作權(quán)1項(xiàng)，制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)15項(xiàng)。中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)組織汪槱生院士等專(zhuān)家組成員鑒定認(rèn)為“總體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。