多项仪表技术获北京科学技术奖受理
- 2016/5/18 10:21:54 22172
- 来源：仪表网
候选单位：北京广利核系统工程有限公司
项目简介：
1.目的秦山核电站二期1、2号机组KIT/KPS及常规岛DCS系统升级改造研究与实施项目主要目的如下：a.采用国产自主知识产权的数字化仪控系统实现秦山二期1、2号机组KIT/KPS及常规岛DCS系统的升级改造。b.提供了一套满足秦山核电站二期1、2号机组工艺需求的KIT/KPS系统和常规岛DCS系统整体解决方案。c.建立了一套完整、有效的核电站数字化仪控系统升级改造工程实施（项目管理、设计、制造、装配、集成、测试、维护、质保）的标准化文件，形成了核电站数字化仪控系统升级改造的标准化流程。
2.主要技术创新点技术创新点一：独立的故障诊断功能为满足多样性要求、同时避免由于单一故障导致失去对DCS机柜盘台状态的监视，适应各种不同机柜状态监视的要求，定制开发研制了一套独立的故障诊断系统。技术创新点二：第三方多种自定义协议支持秦山二期KIT系统共连接9个第三方系统，共4种物理接口，7种自定义通讯协议，在此项目中种对各种协议进行整合，开发了适用于秦山二期7种自定义协议的通讯软件。创新点三：基于CPCI的服务器实时监控及快速切换技术服务器实时监控和切换功能是基于CPCI规范实现双机监控功能的32bit/33MHzCPCI扩展卡，它支持双机之间实时监控，实现双机冗余。通过一条DB25连接电缆（20线）使两块双机监控模块构成互连，传递双机之间的工作状态，实现相互监控的目的。同时监控卡提供电缆检测和状态指示功能，以增加工作的可靠性。技术创新点四：开发了控制系统改造端接匹配工具基于秦山二期KIT/KPS及常规岛DCS系统改造，开发了一套新旧机柜端接自动匹配工具，可以实现新旧机柜的端接根据约束条件自动匹配，提高工作效率同时保证原来电缆长度与新机柜的完全匹配。
3.成果产生的价值改造项目要求高、工期短、现场环境复杂，对仪控厂商的设计、集成、测试能力有很高的要求。秦山二期改造项目，是北京广利核系统工程有限公司继大亚湾KIT/KPS改造项目之后的又一在役核电机组数字化仪控系统改造项目，在继承原有经验的基础上继续累积核电站仪控系统改造经验，为后续核电站仪控系统改造奠定了基础。国外核电站运行时间普遍长于国内核电站，也同样面临升级改造，国内多台套核电仪控系统改造的成功经验，也可为打开市场有积极意义。
项目名称：高精度智能差压变送器研发及产业化
候选单位：北京瑞普三元仪表有限公司
项目简介：
1、项目研究的目的：高精度扩散硅差压变送器生产技术，长期以来一直由国外公司掌握。目前罗斯蒙特、日本横河、ABB主流产品精度都在0.075%，并在此基础上推出了更为先进的0.05%（0.04%）超高精度的产品。与这些跨国公司相比，我国的国产压力变送器在精度、量程比、稳定性、可靠性等方面都有较大的差距，目前国产仪表的经过认证的高精度为0.075%，在整体性能上处于明显的劣势。国内没有企业能够从事独立批量生产高精度差压变送器。为打破国外公司的垄断，提升国产品牌的竞争能力，为仪表公司的企业发展，为企业技术进步，高精度差压变送器的研发及产业化列为公司重点研究的项目，公司也将成为我国能够自主批量生产高精度差压变送器的企业。在技术指标和工艺水平上达到先进水平，并在大型流程控制系统上实现批量应用，从而打破跨国公司对该领域的垄断。
2、项目在设计过程中首先要选好TO8传感器进行二次封装。二级传感器必须具备测量压力传导功能，单向过载保护功能、双腔硅油等效应功能和信号量处理、放大、存储和传递功能。在二级传感器的设计当中，本项目不仅充分吸收和利用了国外先进复合固态硅传感器的设计理念，还融入了大量自主创新的设计思路。主要技术创新点如下：（1）传感器结构设计技术，涉及到过压膜片设计、过压膜片焊接设计、传感器（TO8）组装焊接设计选择性能比较好的敏感元件，使产品的稳定性、输出灵敏度得到很大的改善。目前生产的差压芯体，经过几个批次的试用和全面测试，完全达到预定指标。（2）传感器充油和油量控制技术（3）温度和线性补偿技术（4）批量生产工装3、高精度差压变送器研制成功可以提升公司产品竞争力，可以与同时进入到一些大的标的竞争中，拉动压力变送器市场销量。该产品具备年产量3000台的生产能力，可为仪表公司每年增加销售收入达到1000万元；新增利润100万元，为公司创造可观的经济效益。对于智能差压变送器产品，特别是仪表，目前只有国外几家品牌产品。国内生产的仪表仍然还是一些中、低端产品。高精度智能差压变送器所用的差压传感器，定位在同一产品的。竞争对手是国外霍尼韦尔、ABB、西门子品牌的产品。在市场上具有很高的价格优势。本项目的研发生产将使公司差压仪表进入市场，对提升本土品牌影响力，有着至关重要的意义。
项目名称：多维度高可靠性电力计量关键技术研究及应用
候选单位：中国电力科学研究院、国网北京市电力公司、华北电力科学研究院有限责任公司、国网江苏省电力公司电力科学研究院、国网安徽省电力公司、烟台东方威思顿电气股份有限公司
项目简介：
智能电能表、采集终端等电力计量终端是智能电网、智慧城市的重要基础设施，是电网与用户交互的窗口，其可靠性水平是构建能源互联网的质量基础。我国2010年至今已累计安装4.6亿只电力计量终端，其运行可靠性直接关系到电网安全、电力交易的公平公正和电网服务水平。长期以来我国计量终端可靠性研究主要关注整机试验，且试验方法仍沿用机械表的方法，未能从元器件、软件、硬件和整机系统多维度形成全面的可靠性技术体系，制约了我国计量终端质量和整体技术水平提升，限制其由制造大国向制造强国迈进。项目针对电力计量终端现场常见故障，从选型预计、试验检测、运行评价等多个维度开展可靠性研究。经过6年自主创新，形成了如下创新点：
1.提出了涵盖主站、通信信道、终端、电能表等多环节的用电信息采集系统数据传输可靠性优化方法，基于模组化设计方法强化计量终端软硬件可靠性设计，优化系统时钟同步、安全认证和通信性能，保障计量终端在数据传输过程的准确、完整、安全、可靠。
2.提出了基于信息加密保护技术的电能表软件备案比对方法，研制了电能表软件备案与比对装置，建立了代码级电能表软件可靠性云测试系统，提高软件可靠性和成熟度。
3.采用海量数据挖掘技术，提出了基于用电采集系统的15类137个计量设备在线监测与异常诊断模型，实现了计量设备运行状况的实时监测及异常数据的快速处理。
4.提出了特殊负荷工况下电能表复合加速老化模型和基于逼近数据BP网络的电能表寿命预计模型，研制了基于退化轨迹模型的多应力试验装置，电力计量终端可靠性显著提升，仅北京市电力公司电力计量终端的故障率就由2012年的0.25%降低为2015年的0.02%。
5.建立了元器件、软件、整机、系统多维度可靠性保障体系，提出了层次分析法结合模糊综合评价的质量评价数学模型。形成了可用于电力行业与仪器仪表领域的工业级电子元器件质量数据库，规范统一了电力计量终端295种验收检验方法。基于上述创新点，实现电力计量终端可靠性体系分别向上下游延伸至元器件级和成套系统级，提升了电能计量终端产业链制造的整体水平。项目成果已在国网计量中心、27个省电力公司、400余家电能计量终端制造企业等得到应用，近三年累计直接经济效益6.8亿元。项目获授权发明12项，发表学术论文13篇，专著2部，软件著作权1项，制定国家标准1项，行业标准2项，国家电网公司企业标准15项。中国电机工程学会组织汪槱生院士等专家组成员鉴定认为“总体达到水平”。
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