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軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄(續(xù))

(2015年度)

工業(yè)和信息化部辦公廳國防科工局綜合司

18用于油氣勘探的光纖地震檢波系統(tǒng)

【技術(shù)開發(fā)單位】中國電子科技集團(tuán)公司第二十三研究所

【技術(shù)簡介】微地震監(jiān)測(cè)需要高靈敏度的檢波器，目前常規(guī)的檢波器無法滿足要求，國外高靈敏度檢波器引進(jìn)費(fèi)用極高，國內(nèi)一些油田曾聘請(qǐng)國外技術(shù)服務(wù)公司，采用鄰井監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行壓裂監(jiān)測(cè)施工，但國外公司只提供昂貴的工程服務(wù)，并且提交的監(jiān)測(cè)成果周期不定。檢波器技術(shù)落后，極大限制了微地震技術(shù)的應(yīng)用。因此，必須研發(fā)高性能的檢波器系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)如下。

1)陣列工程化技術(shù)?；谠械墓饫w水聽器制造工藝，保證光纖地震檢波器的皮實(shí)耐用。同時(shí)，研發(fā)適用于地震勘探領(lǐng)域野外作業(yè)的輕型光纜，既滿足現(xiàn)場(chǎng)耐壓防磨的使用要求，又方便搬運(yùn)安裝。

2)光纖地震檢波器陣列的一致性控制技術(shù)。通過優(yōu)化陣列的光路結(jié)構(gòu)，最大限度地減少串?dāng)_對(duì)各檢波器一致性的影響；再基于原有成熟的光纖水聽器單元及陣列制造工藝，保證陣列光路和單元的損耗控制和相位的一致性。

3)光纖地震檢波器的高分辨率低頻地震波探測(cè)技術(shù)。通光光源波長控制等技術(shù)，傳感器光路結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和噪聲抑制，以及專門研發(fā)的信號(hào)處理技術(shù)，最大限度地實(shí)現(xiàn)低頻噪聲抑制。

4)基于FPGA的光電集成信號(hào)解調(diào)電路。利用光電集成設(shè)計(jì)技術(shù)，合理布局光路和電路，優(yōu)化印刷電路連線，減少光路連線，減小系統(tǒng)與外部器件的耦合，使系統(tǒng)可靠性大幅度提高。利用大規(guī)?？删幊踢壿嬮T陣列(FPGA)高密度的計(jì)算資源完成多路干涉光信號(hào)的同步解調(diào)。對(duì)于硬件部分實(shí)現(xiàn)的解調(diào)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為地震勘探領(lǐng)域通用的SEGD格式，再采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，供后續(xù)信號(hào)處理使用。

【預(yù)期效益】采用光纖地震采集系統(tǒng)在線對(duì)水力壓裂效果進(jìn)行多參量綜合監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制，進(jìn)行油氣開發(fā)施工優(yōu)化，該技術(shù)的成功應(yīng)用能夠大幅提高壓裂效果和油氣開采率，避免施工盲目性，節(jié)省成本，提高開發(fā)效果等；而且在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠了解整個(gè)油區(qū)的開發(fā)動(dòng)態(tài)，為調(diào)整、優(yōu)化油田開發(fā)方案及提高原油采收率提供科學(xué)依據(jù)。這對(duì)實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣的經(jīng)濟(jì)開發(fā)、提升整個(gè)石油產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭力具有舉足輕重的作用，也填補(bǔ)了國內(nèi)在該技術(shù)領(lǐng)域的空白，具有非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

國內(nèi)大部分油田已經(jīng)進(jìn)入“低品位”非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)階段，也需要壓裂施工。目前的壓裂裂縫監(jiān)測(cè)急需微地震技術(shù)和產(chǎn)品，具有很大的市場(chǎng)需求。對(duì)于常規(guī)油氣資源勘探，市場(chǎng)需求更大。我國估計(jì)約有近200套地震儀系統(tǒng)，如果再計(jì)算三維地震勘探的需求，以及地震檢波器的消耗(一般壽命為2～3 a)，每年對(duì)地震檢波器的需求保守估計(jì)在1 000萬只以上，常規(guī)油氣勘探市場(chǎng)地震檢波器的規(guī)模應(yīng)該在幾十億元以上。

19機(jī)器人噴涂系統(tǒng)

【技術(shù)開發(fā)單位】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長城航空測(cè)控技術(shù)研究所

【技術(shù)簡介】機(jī)器人噴涂系統(tǒng)是“十二五”期間中航工業(yè)北控所自研的用于雷達(dá)罩表面噴涂的智能制造裝備。該設(shè)備的應(yīng)用解決了現(xiàn)有武器裝備雷達(dá)罩涂層厚度難以控制的難題，大幅度提高了涂層精度和生產(chǎn)效率，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了無需更換工裝即可做到一套設(shè)備適用于多種型號(hào)雷達(dá)罩的噴涂需求。

利用該設(shè)備進(jìn)行噴涂的雷達(dá)罩質(zhì)量一致性好，精度、效率高。尺寸為2 300 mm×3 100 mm的雷達(dá)罩單層噴涂時(shí)間可控制在≤5 min。該設(shè)備利用視覺系統(tǒng)進(jìn)行工件定位，定位誤差在≤0.1 mm，設(shè)備配套的自動(dòng)調(diào)節(jié)工裝能夠?qū)Χ喾N型號(hào)的雷達(dá)罩進(jìn)行自適應(yīng)定位，滿足了1套工裝適應(yīng)多種工件的定位需求。設(shè)備的應(yīng)用大大節(jié)約了工裝設(shè)計(jì)、制造的成本，同時(shí)極大地提高了生產(chǎn)效率，縮短了雷達(dá)罩制造周期，提高了企業(yè)的產(chǎn)能和加工質(zhì)量。

機(jī)器人噴涂系統(tǒng)主要包括總控系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、執(zhí)行器系統(tǒng)、輸供漆系統(tǒng)及漆料飛濺遮擋裝置。其中，總控系統(tǒng)主要由西門子數(shù)控系統(tǒng)和上位機(jī)軟件組成，傳感器系統(tǒng)由視覺系統(tǒng)及安全系統(tǒng)組成，執(zhí)行器系統(tǒng)主要包括工業(yè)機(jī)器臂2臺(tái)、升降裝置2套、線性導(dǎo)軌2套、工件運(yùn)輸系統(tǒng)1套和自動(dòng)調(diào)節(jié)工裝1套。設(shè)備的研制過程中首次將Delmia數(shù)字仿真技術(shù)應(yīng)用在雷達(dá)罩噴涂領(lǐng)域，利用DPM模塊預(yù)先對(duì)工業(yè)機(jī)器人、升降裝置、線性導(dǎo)軌、工件運(yùn)輸系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)工裝、智能傳感器系統(tǒng)和視覺定位系統(tǒng)等進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，并針對(duì)實(shí)際工藝流程進(jìn)行仿真分析、碰撞干涉分析，對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行了優(yōu)化，大大節(jié)約了設(shè)計(jì)制造的周期。同時(shí)，對(duì)于仿真、優(yōu)化后的系統(tǒng)，利用IGRIP模塊，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的噴涂工藝，自動(dòng)生成機(jī)器人離線程序，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)罩噴涂設(shè)備的全數(shù)字化設(shè)計(jì)。

【主要技術(shù)指標(biāo)】1)尺寸為2 300 mm×3 100 mm的雷達(dá)罩單層噴涂時(shí)間可控制在≤5 min；2)涂層厚度精度為+0.01 mm ；3)均勻度為0.01～0.025 mm；4)無桔皮、流掛等人工噴涂缺陷；5)軌跡精度為+0.18 mm；6)工作空間：X方向?yàn)?5～5 m，Y方向?yàn)?～1 m ，Z方向?yàn)?～5 m，機(jī)器人最大臂展為2 824 mm；7)利用視覺系統(tǒng)進(jìn)行工件定位，定位誤差≤0.1 mm；8)工裝回轉(zhuǎn)臺(tái)直徑為2 720 mm。

【預(yù)期效益】該系統(tǒng)不僅適用于雷達(dá)罩等回轉(zhuǎn)體類工件的表面噴涂，還可用于運(yùn)載火箭外表面涂層、民機(jī)全機(jī)身涂裝、汽車車身涂裝以及電子產(chǎn)品表面涂裝等領(lǐng)域。該設(shè)備在上述領(lǐng)域的推廣可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以杜爾公司為例，2013年杜爾公司噴涂設(shè)備累計(jì)銷售130套，單套售價(jià)約為300萬元，該公司去年發(fā)的市場(chǎng)預(yù)測(cè)，未來5年中國市場(chǎng)機(jī)器人噴涂設(shè)備需求總計(jì)約1 000套。飛機(jī)/導(dǎo)彈雷達(dá)罩機(jī)器人噴涂系統(tǒng)推廣后預(yù)計(jì)占市場(chǎng)份額約為1/10，5年內(nèi)可累計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約為2億元。

20智能裝備系統(tǒng)集成及應(yīng)用

【技術(shù)開發(fā)單位】中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所

【技術(shù)簡介】引入“智能工廠”概念，成功研制出智能裝備系統(tǒng)集成及應(yīng)用方案。同國內(nèi)以往相比，該應(yīng)用方案對(duì)操作工人數(shù)的需求大大減少；該應(yīng)用方案無論從人力節(jié)省、生產(chǎn)效率還是自動(dòng)化集成程度上都達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

經(jīng)大量項(xiàng)目用戶的實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，該應(yīng)用方案大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善了生產(chǎn)環(huán)境，降低了能耗和勞動(dòng)力，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。最大限度地實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化、個(gè)性化和自我優(yōu)化，降低了生產(chǎn)成本，提高了制造業(yè)整體的智能化水平。

【主要技術(shù)指標(biāo)】生產(chǎn)節(jié)拍達(dá)到6 s/臺(tái)，成品下線合格率為99.9%，全制造流程信息可追蹤和查詢。

【預(yù)期效益】

1)保證國家智能裝備制造的需要。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國際競(jìng)爭的加劇，制造業(yè)智能化與技術(shù)創(chuàng)新問題已經(jīng)越來越突出。制造業(yè)作為國家的基礎(chǔ)工業(yè)，將對(duì)提升工業(yè)制造水平和大力推進(jìn)自動(dòng)化、信息化，帶動(dòng)工業(yè)現(xiàn)代化起到關(guān)鍵作用。

2)該智能裝備系統(tǒng)集成及應(yīng)用的推廣，一方面可以促進(jìn)企業(yè)提高智能化制造水平，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和能耗，提高生產(chǎn)效率，整體提升企業(yè)的核心競(jìng)爭力；另一方面，由于實(shí)現(xiàn)了智能化制造，大幅降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)于整合并優(yōu)化人力資源構(gòu)成，降低社會(huì)平均人力資源成本具有重要的意義。對(duì)于整體提高社會(huì)平均自動(dòng)智能化水平，促進(jìn)科技進(jìn)步、自主創(chuàng)新，以及提高產(chǎn)品在國際市場(chǎng)競(jìng)爭力等方面都具有切實(shí)的現(xiàn)實(shí)意義。

21天地合一短波超視距海洋觀測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)

【技術(shù)開發(fā)單位】中國電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所

【技術(shù)簡介】該系統(tǒng)以軍用天波、地波超視距雷達(dá)技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建基于天波、地波一體化的短波超視距海洋目標(biāo)監(jiān)測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)距離海岸線1 000 km大范圍的風(fēng)向、風(fēng)速和浪場(chǎng)等海面氣象參數(shù)的獲取，為大區(qū)域、高精度海洋氣象的監(jiān)測(cè)提供手段。

【主要技術(shù)指標(biāo)】

1)天波海態(tài)監(jiān)測(cè)雷達(dá)：海態(tài)監(jiān)測(cè)周期最小為15 min；風(fēng)速誤差：±4 m/s；風(fēng)向誤差：±30°；浪高誤差：±1.5 m；浪向誤差：±30°；提供徑向海流，獲得大范圍流場(chǎng)(多部雷達(dá)同時(shí)觀測(cè)可獲得矢量流場(chǎng))；臺(tái)風(fēng)實(shí)時(shí)定位跟蹤，臺(tái)風(fēng)定位精度：±30 km。

2)地波海態(tài)監(jiān)測(cè)雷達(dá)：提供海面海流，探測(cè)距離250 km(最大)，中心區(qū)域速度誤差<0.1 m/s，速度>5 m/s時(shí)方向誤差<5°；提供海面風(fēng)場(chǎng) ，探測(cè)距離130 km(最大)，中心區(qū)域速度誤差<2 m/s+20%測(cè)量值，速度>5 m/s時(shí)方向誤差<25°；提供海面浪場(chǎng) ，探測(cè)距離130 km(最大)，中心區(qū)域浪高誤差<1 m+20%測(cè)量值。

【預(yù)期效益】我國海岸線1.8萬多公里，覆蓋海域300多萬平方公里，覆蓋海岸線需要約15部天波海態(tài)雷達(dá)，而全部覆蓋近海需要約300部地波海態(tài)雷達(dá)，因此，總的基礎(chǔ)設(shè)施國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模約15億元。

隨著國家“一帶一路”國家戰(zhàn)略的開展，該項(xiàng)目的成果(超視距海洋目標(biāo)監(jiān)測(cè)雷達(dá))可大大擴(kuò)展到沿線國家(總的海岸線約10萬公里)，可提供對(duì)氣象、海洋觀測(cè)、漁業(yè)、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸和海上石油開采等行業(yè)的生產(chǎn)有償服務(wù)，將會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，市場(chǎng)容量巨大。

22智能焊接裝備系統(tǒng)集成及應(yīng)用

【技術(shù)開發(fā)單位】中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所

【技術(shù)簡介】該單位突破了機(jī)器人開發(fā)集成應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，研制成功了車身機(jī)器人自動(dòng)焊裝生產(chǎn)線、汽車零部件機(jī)器人裝配生產(chǎn)線以及柔性化多功能機(jī)器人工作站等大型系統(tǒng)裝備。在中厚板焊接領(lǐng)域，成功突破了多自由度焊接機(jī)械手和機(jī)器人的多層多道焊接、焊縫自動(dòng)跟蹤、焊接參數(shù)優(yōu)化集成及焊接過程數(shù)字化控制等關(guān)鍵技術(shù)，研制成功了具有國際先進(jìn)水平的大型箱形結(jié)構(gòu)智能化焊接成套裝備系統(tǒng)、船舶平面及曲面分段焊接自動(dòng)化成套裝備、管道自動(dòng)化裝焊成套設(shè)備等。在石油石化、鐵路車輛和工程機(jī)械等領(lǐng)域，成功開發(fā)出了激光、等離子等適應(yīng)多種材料先進(jìn)焊接工藝的機(jī)器人集成系統(tǒng)。

智能焊接機(jī)器人裝備應(yīng)用于船舶平面分段流水線、中厚板焊接、不銹鋼及鋁合金等眾多焊接領(lǐng)域，智能焊接爬行機(jī)器人、自行走式智能小型焊接機(jī)器人、激光-電弧復(fù)合焊接系統(tǒng)以及大型復(fù)雜箱型結(jié)構(gòu)件焊接數(shù)字化車間等裝備系統(tǒng)已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，部分已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

【主要技術(shù)指標(biāo)】在垂直自動(dòng)焊接機(jī)器人，多電極縱骨自動(dòng)焊接系統(tǒng)，激光-電弧復(fù)合焊接系統(tǒng)，大型復(fù)雜箱型結(jié)構(gòu)件焊接系統(tǒng)，自行走式智能小型焊接機(jī)器人，智能焊接爬行機(jī)器人，船舶分段數(shù)字化車間，中厚板結(jié)構(gòu)件焊接系統(tǒng)，薄板激光、等離子焊接系統(tǒng)，機(jī)器人柔性焊接系統(tǒng)以及汽車焊裝系統(tǒng)等領(lǐng)域都處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

【預(yù)期效益】絕大部分制造生產(chǎn)企業(yè)仍使用著傳統(tǒng)手工焊接或手工加輔助焊接設(shè)備的方式，焊接質(zhì)量無法控制，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)周期長，這明顯地制約著產(chǎn)品規(guī)?；a(chǎn)水平和能力的提高，智能焊接裝備系統(tǒng)在焊接行業(yè)的運(yùn)用有助于減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證焊接制造質(zhì)量的穩(wěn)定可靠性，使無(少)人車間、綠色車間、低碳車間成為現(xiàn)實(shí)。擴(kuò)大我國大型裝備的市場(chǎng)份額，其產(chǎn)生的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著。

1)改善了作業(yè)環(huán)境，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和人身安全風(fēng)險(xiǎn)；2)提高了生產(chǎn)效率，縮短了制造時(shí)間；3)保證了焊接質(zhì)量一致，減少了返修率，顯著增強(qiáng)了產(chǎn)品質(zhì)量；4)降低了耗能、耗材和碳排放；5)使焊接行業(yè)達(dá)到工業(yè)化和信息化的深度融合；6)提高了加工精度，焊接質(zhì)量可靠一致，提高了能源裝備的使用安全和壽命。

23核生化應(yīng)急和大氣污染監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)與控制技術(shù)

【技術(shù)開發(fā)單位】中國人民解放軍防化學(xué)院

【技術(shù)簡介】自然災(zāi)害和人為原因造成的核生化物質(zhì)泄漏和傳播以及社會(huì)各層高度關(guān)注的大氣污染對(duì)人們的健康和生命構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。污染物的源項(xiàng)識(shí)別、危害預(yù)測(cè)、科學(xué)防控屬于核生化應(yīng)急和大氣污染防治的關(guān)鍵技術(shù)，防化學(xué)院擁有一系列關(guān)于核生化危害防控和大氣污染防治的原創(chuàng)性成果，可有效實(shí)現(xiàn)污染防控一體化。

【主要技術(shù)指標(biāo)】對(duì)核生化有害物質(zhì)進(jìn)行近實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、種類甄別和定量檢測(cè)，對(duì)核化設(shè)施和核化危險(xiǎn)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)報(bào)以及對(duì)事故危害進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，對(duì)重大傳染病疫情進(jìn)行預(yù)測(cè)；提出核生化事故損失和應(yīng)急代價(jià)最小化的應(yīng)急方案；對(duì)重污染天氣進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)警，提出對(duì)大氣污染控制的最優(yōu)控制方案；對(duì)重污染源進(jìn)行優(yōu)化布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。

【預(yù)期效益】

1)通過提升核生化安全防范技術(shù)水平，為應(yīng)急準(zhǔn)備提供決策支持和技術(shù)指導(dǎo)，在發(fā)生核生化事故或重大傳染病疫情時(shí)，及時(shí)提供應(yīng)急決策支持和應(yīng)急處置技術(shù)與設(shè)備，可獲得巨大社會(huì)效益。

2)在核生化事故應(yīng)急處置中，通過提供最優(yōu)應(yīng)急處置方案，減少事故損失，減低控制代價(jià)，具有潛在的重大經(jīng)濟(jì)效益。

3)通過在大氣污染防治中的應(yīng)用，采取最優(yōu)方案進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、重污染源優(yōu)化布局和污染天氣優(yōu)化控制等，可獲得巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。