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2019.12.20 第四十九期
2019-12-20 07:51:04   
2019-12-20 07:51:04    来源:宁夏新闻网

【我和我的祖国】    【创新驱动】    【脱贫富民】    【生态立区】

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这些发明专利,挺“神”的
  编者按

  近年来,我区深入开展知识产权试点示范,大力推进知识产权强企工程。2018年全区申请专利量9839件,比上年增长14.8%,其中发明专利2986件,增长16.6%。截至今年9月底,全区万人有效发明专利数达到4.57件,比去年增长16.3%。知识产权的保护及运用开创出生机勃勃的新局面。

中南部城乡饮水安全水源工程中的“最强大脑”

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中南部城乡饮水安全水源工程中的心脏——中庄水库。(图片由受访者提供)

  宁夏中南部城乡饮水安全水源工程不仅是我区受益人口最多的重大民生工程,也是我区水利建设史上单体投资规模最大、技术最为复杂的水利工程,一系列渗透在项目中的科技创新手段,成为整个工程的“最强大脑”,不仅缩短了近6个月的工期,节省了约8000万元的投资,还探索积累了在复杂建设条件下的工程技术和新体制下的建设管理经验。

  宁夏中南部城乡饮水工程设计多年平均引水量3980万立方米,引水线路总长75.24千米,设截引点5处,改造龙潭水库,新建中庄和暖水河(秦家沟)水库;布置各类建筑物172座;新建泵站3座;还配套有供电、机电设备、金属结构、自动化与信息化、道路等工程。主要解决宁夏南部贫困山区四个县区110.8万城乡居民饮水安全问题,水源工程总投资17.78亿元。

  技术要求高、施工难度大、工期紧、自然环境差、地质条件差,诸多困难摆面前,项目法人单位宁夏水投集团采用专家咨询、科学实验、与科研院校联合对关键技术问题开展了十余项科技创新研究,其中五项获得宁夏水利科技进步奖,较好地解决了龙潭水库的排沙和狭窄河道的泄洪消能问题、中庄水库软基上的泄流消能问题、湿陷性黄土筑坝技术及软基上的输水塔的基础处理与抗震设计问题、泥岩地区小断面输水隧洞的开挖、支护和洞外水压力控制、地下建筑物防腐蚀等设计与施工技术问题。

  中庄水库是宁夏中南部城乡饮水安全水源工程的心脏、血脉工程。早在施工前一年多,宁夏水投集团结合工程建设关键技术问题,组织开展“中庄水库土坝渗流控制三维有限元研究与实践”,研究提出的坝内河谷部位采用常规褥垫+垂直烟囱排水型式,排水效果好,可有效降低坝体浸润线,使坝体后区的干燥区更大且更有保证;并采用三维有限元法对水库大坝进行渗流分析,提出合理的渗流控制工程措施建议。水投集团总工程师田建林说:“这项技术实践首次在全区水利工程中使用,不仅使工程投资与初设相比,减少排水反滤料约20万立方米,节省工程投资约1500万元,还为同类工程提供技术支撑和借鉴”。该项研究被评为2018年-2019年度宁夏水利科技进步一等奖。(记者 裴云云)

黄花菜也有“汗蒸房”

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黄花菜蒸制装置年加工黄花菜15200吨。(图片由受访单位提供)

  自2005年从甘肃引进试种,如今黄花菜已成我区特色产业,截至目前,全区种植留床面积16.9万亩,可采摘面积9万亩,年产鲜花5.2万吨,年产干花0.63万吨,年产值4亿元左右。

  然而,蒸制却成为制约黄花菜产业发展的一大瓶颈。按照传统方法,将黄花菜装盘后,用塑料膜覆盖,采用锅炉气管通入到蒸盘下方,通入蒸气后,靠经验去判断蒸制的成熟度。“由此造成黄花菜成熟度不均匀,青条比例占到20%左右,且每次蒸制效果都不一样,从而使得黄花菜外观品相、产量和品质均有所下降,给农户和黄花菜加工企业造成较大损失。”宁夏农科院副研究员张清云向记者介绍。

  为此,宁夏农科院荒漠化治理研究所经过反复研制,发明了“一种黄花菜蒸制装置”,并于去年取得实用新型专利证书。该装置使黄花菜在一个密闭的蒸房进行蒸制(杀青),并通过温度计控制温度,使黄花菜受热均匀,成熟度一致,青条比例降为零,产量提高20%以上。

  张清云告诉记者,2016年,盐池县萱然优黄花种植专业合作社建立3间蒸房,连续3年累计用其蒸制黄花菜(制干)300吨,实现产值1500多万元;2019年,盐池县仲昌黄花菜种植专业合作社建蒸房5间,年加工黄花菜350吨,带动11户建档立卡贫困户,实现产值186万元,实现盈利21万元;同年,盐池县培文黄花菜种植合作社建蒸房4间,带动15户建档立卡贫困户,实现产值149万元,销售利润达16万元……

  今年,盐池县惠安堡镇大坝村共建蒸房25间,年收购新鲜黄花菜1300吨,制干菜210吨,实现产值693万元,实现利润78万元。“有了这蒸制装置,不仅省工省力,且提高了产量,黄花菜品质也比过去大幅提高,价钱更高了。”种植户姜红星对新装备赞不绝口。

  截至目前,全区已成立合作社38家,按照黄花菜蒸制装置建立蒸房152间,年加工黄花菜15200吨,蒸制干菜2500吨,提高产量500吨,预计增加收入1600万元。(记者 张瑛)

可钻进10余厘米宽管道的智能检查机器人

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马飞越创新团队在验证“GIS设备内部智能检查机器人”性能。记者 鲁延宏 摄

  漆黑的管道内,一个瓦片型的物体上发出一道亮光,缓缓向前移动,它时而灵活穿越过仅十余厘米的通道,时而敏捷地将附着在任何角落里的异物颗粒吸取掉……

  它的名字叫“GIS设备内部智能检查机器人”,发明它的是国网宁夏电科院马飞越创新团队。

  GIS设备是变电站里的核心设备之一,是由断路器、隔离开关等组成的组合电器,通常被安放在一个个特制的金属管道里。GIS设备故障多数由设备内部的异物颗粒所致,而安置在管道里的设备与管道壁的最宽处只有二三十厘米,国内外对GIS内部故障进行清除的通行办法是对故障段设备进行解体检查。

  2016年,马飞越带领15人的创新团队,决心发明一种可钻进GIS设备内部监测故障、并取出异物颗粒的智能检查机器人。

  没有实物和经验可供参考,马飞越带领创新团队扎进变电站现场收集设计数据,自行设计智能检查机器人的硬件和软件。经过10个月艰苦努力,终于研制出第一代智能检查机器人,并命名为“GIS设备内部智能检查机器人”。2016年,宁夏南部山区在建的一座超高压变电站的断路器内发现有异物颗粒,第一代机器人派上用场,利用大吸力装置将异物清除。2017年10月15日,某330kV变电站一个GIS设备出现故障,机器人钻进罐体内部进行检查,很快确定了故障位置,为设备故障诊断分析提供了极大的帮助……“GIS设备内部智能检查机器人”不负众望,出色地完成了一个又一个任务,这一成果获得国网宁夏电力有限公司青创赛金奖、职工技术创新一等奖。

  经过无数次试验、验证,第二代“GIS设备内部智能检查机器人”于今年研制成功。与第一代相比,第二代“GIS设备内部智能检查机器人”整体尺寸更加小巧也更加智能,其长度只有23厘米、宽只有16.5厘米、厚(高)仅6厘米,可钻进各种尺寸规格的GIS设备内部开展需要的作业工作。

  第二代机器人功夫更是了得,可根据任务功能及需求,选择定制的“象鼻”柔性臂模块、“狗鼻”环境监测模块开展工作,任何故障、异物颗粒都逃不过它那双具有双光源自动异物探测功能的“眼睛”,吸力强的“大嘴”还能轻松吸走管道内部的异物颗粒。这一创新成果获得国家发明专利受理和实用新型专利授权。(记者 鲁延宏)

实现多级降压的高压差阀

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吴忠仪表有限责任公司生产车间。(图片由受访单位提供)

  在工业过程控制中,经常会使用到高压差42MPa(420Kgf/cm2)、高温600℃、介质闪蒸流速可达到1.5-2.5马赫(超音速)、空化气蚀产生冲击力高达140-170MPa、严密切断零泄漏等严酷工况的高参数智能多级降压调节阀。

  2016年3月,吴忠仪表有限责任公司研究发明出一种高压差阀,并申请了抗气蚀降压叠片阀笼专利技术。这项涉及流体降压控制技术领域的专利,主要解决了原有技术的控制阀在高压差工况下易在局部出现闪蒸空化现象对阀笼造成气蚀损伤的问题。

  “现有相关产品结构主要采用迷宫式曲折流道逐级降压,叠片与叠片之间采用特殊焊接方法进行连接,不同压差需要不同迷宫结构来满足降压需求。”吴忠仪表技术部长贾华告诉记者。

  抗气蚀降压叠片阀笼专利提供的是一种高压差工况下,流体精确调节的抗气蚀降压叠片阀笼,采用逐级降压原理,有效避免阀笼局部出现的闪蒸气蚀现象。贾部长说,借助阀笼由外到内的若干降压通道,使通过每个通道的流体不停地改变流向,再形成合流相互对冲从而使各个通道的冲击力相互抵消,通过能量消耗的原理实现降压的目的。

  应用抗气蚀降压叠片阀笼专利的相关控制阀产品获得2017年度自治区科技进步一等奖。“这项专利在我们生产的A系列调节阀中应用居多。”贾部长告诉记者,该专利产品主要包括ATE、ATM、ATL等系列控制阀。随着这类控制阀产品的市场推广,在国内外石油、化工、电站、冶金等领域已经被广泛应用,应用效果良好。(记者 张唯)

为枸杞除草 这台机器很“牛”

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枸杞专用双边除草机在田间作业。记者 张瑛 摄

  链式定植开沟机、双绞龙可调整追肥机、智能触感犁刀式枸杞株行间除草机、枝条粉碎还田机……宁夏农科院国家枸杞工程技术研究中心牵头组织研发团队,通过田间反复试验和总结,研发了20余款规模化、智能化、自动化杞田机械,建立起引领全国的枸杞农机农艺融合栽培新模式,枸杞专用双边除草机便是其中之一。

  目前,我区枸杞种植面积100万亩左右。除草是枸杞生产中的重要环节,化学除草方式,虽简便高效,但农药残留严重;非化学除草方式中传统的人工除草存在着劳动强度大、费时耗力,作业效率低等明显缺陷。目前的机械除草方式对植物株间除草技术还不够成熟,除草后需要再次进行人工二次除草,或只有单边株间除草功能,需多次机械株间除草,导致作业效率低下。

  针对此,2016年枸杞工程中心与宁夏科杞现代农业机械技术服务有限公司合作共同实施《枸杞专用双边除草机的研制》项目,研发出一款作业效率高、除草率高、可靠性好的枸杞专用双边株间除草装备。该机采用同时双边株间除草,利用电液感应控制技术,力求更大程度地提高除草效率、解决植物株间除草效率低的问题,工作效率保证达到16亩/小时,除草效率保证达到85%。

  “作物的识别与定位是株间机械除草的创新点,本机械主要采用负压传感器,用于杂草和作物的传感器检测,遇到作物液压装置控制刀片自动回弹,以此清除株间杂草。”课题负责人石志刚向记者介绍,除草机设计为双侧同时除草是该机械的另一大创新点,普通单侧株间除草机每行枸杞树需要两侧都行走一遍完成除草作业,该机器行走路程是单侧除草机械的一半,极大地提高了机械的作业效率。

  石志刚告诉记者,枸杞专用双边除草机今年获得专利授权,目前已应用于中宁、平罗、贺兰、农垦集团等1万余亩枸杞地。“该机械的成功研发,能够有效提高株间除草效率,节约人工成本。”石志刚给记者算了一笔账,枸杞双边除草机的工作效率为每小时16亩,每锄1亩地成本为30元,而人工除草每亩地成本是60元,如此算来,1万亩地就可为枸杞种植户和企业节约成本30万元。

  据了解,目前宁夏农科院国家枸杞工程技术研究中心研发的机械已申报国家发明专利和实用新型专利20余项,生产设备覆盖枸杞生产中的开沟定植、追肥合沟、中耕锄草、病虫害防治、枝条还田等关键环节,枸杞系列专用机械的研制应用极大地提高了枸杞生产机械化作业水平,田间作业效率提高了30%-50%。(记者 张瑛)

【编辑】:赵虎
【责任编辑】:赵虎
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