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[成果] 1800120253 天津
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:针对中国不同海域海水循环冷却技术规模化应用的共性问题,开展海水循环冷却公用技术研究,形成相关设计规范(规程),提出环境评价和科学用海特征要素及指标,指导工程取排水设计;完成海水水处理药剂和海水冷却塔等装备产品定型,形成海水水处理药剂及冷却塔塔芯构件新产品和批量生产能力;实现海水循环冷却技术在中国沿海各省市的规模化应用。同时,探索黄海冷水团利用可行性,提出引水工程方案设计。主要成果:(1)海水循环冷却公用技术。(2)海水循环冷却关键技术装备产品定型。(3)海水循环冷却技术产业化开发应用。(4)黄海冷水团利用。
[成果] 1800120290 北京
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:甲壳质等海洋生物材料方面的研究基础,甲壳质转化衍生物制备关键技术,达到提高甲壳质资源的综合利用率,开发一批高值化新产品。确立了甲壳素清洁化生产工艺及甲壳质衍生物羧基化及裂解技术体系,原料转化率大于85%,原料损失率降低40%以上,生产成本下降约60%,废水排放量下降70%。建立了2条中试生产线,生产能力分别达到500和5000吨/年,开发新型的甲壳质寡聚酸衍生物原料,研制出3种新型产品,产品附加值提高约8~10倍。完成了农用甲壳素质量标准的备案,获得了功能性钙素肥料的正式登记证和土壤重金属固化剂有机肥料正式登记证。获得了以六寡糖为主体的手性(4~8)分子量小于1000的壳寡糖,分子量小于2000的壳寡糖和分子量小于3000的壳寡糖产品,其含量达到80%的高质量产品。
[成果] 1800120675 广东
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:2011年中国科学院广州能源研究所成功发明了“一种具有半潜船特征的新型漂浮鹰式波浪能发电装置”,获中国、美国和澳大利亚发明专利授权,PCT国际专利检索书面意见显示,该技术具有创造性、新颖性和工业实用性。实海况试验证明,鹰式波浪能技术能够实现将高度不稳定的波浪能转换为相对稳定的电能,启动做功的波况范围宽,对波况的适应性好,可在0.5米微小波高下间歇发电,4米高大浪工况下安全发电,机能量转换效率基本保持在20%以上,最高达到37.7%,处于国际领先地位。成果创新性:(1)多个鹰式吸波浮体共用一个母船基体。看似一个装置,实为一个波浪能装置群,其单个一基多体式装置相当于一个波浪能群,但其所占海域仅为一个波浪能群的几分之一,节约海域资源的效果明显;(2)装置基础平台为半潜船体,一体多用。装置投放、回收和维修时为拖行载体和维修平台,工作时船体下潜到设定深度成为稳定装置的水下附体。装置稳定性好,海上拖航、投放、维护便利;(3)经过水动力学优化的轻质鹰式外形吸波浮体,随浪性好,响应敏捷,适应波况范围宽;(4)具有蓄能环节的自治液压转换系统,在无人值守条件下将不稳定的波浪能转换为稳定的电力输出,各级能量转换环节均保持较高的效率,装置整机转换效率大于20%。多个波浪能吸收体共用一套能量转换系统,集中发电,有效降低装置建造成本。成果独占性:鹰式外形吸波浮体已申请专利保护,具有随浪性好,响应敏捷,适应波况范围宽等特点。具有蓄能环节的自治液压转换系统已申请专利保护,实现机械式自治控制,将不稳定的波浪能有效转换为稳定的液压能。模块化设计的鹰式技术具有延展性,发电能力可迅速扩展至MW级。鹰式波浪能发电技术,也可以充分利用其半潜驳的基体和产生的电能做深海养殖,该技术模式也已申请专利技术保护。成果盈利性:鹰式波浪能发电技术采用半潜驳为基体,可在海上随时上浮维修,该特点大大降低了已有波浪能装置的维护成本;同时,基体所提供的宽阔平台空间可以搭载各类海洋测量仪器并通过自身产出的电能给其供电,既降低了海上测量仪常规维护费用又提高了测量数据的密度及真实性,从提高产出方面,更加降低了波浪能装置的建造成本。鹰式波浪能发电技术,可以解决岛屿供电问题。通过电缆将清洁绿色能源输送到岛上,同时又不影响岛屿的生态环境,为岛屿的可持续开发利用提供支持。技术成熟后,漂浮式海洋波浪能独立发电系统的发电成本约为1.5元/度,而我国边远的沿海地区、岛屿、海上孤立场所的发电成本超过2元/度。若以电价2元/度计,年平均发电功率10kW的海洋波浪能独立发电系统每年可盈利4.38万元;若以电价3元/度计,每年可盈利13.1万元。若将海洋波浪能独立发电系统应用于海洋开发,其经济效益更加明显。鹰式波浪能发电技术,可以充分利用其半潜驳的基体做深海养殖发展。基体内部空间可转换为养殖空间,通过波浪转换的电能使搭载各种设备持续运转,通过波浪能制造的淡水可供人居住生活实用,可促使海洋养殖逐渐向深海发展。成果持续性:鹰式波浪能技术已经中国、美国、澳大利亚发明专利授权,同时还申请相关波浪能技术的专利保护。该技术的逐渐成熟,形成了一套科学严谨的试验方法,培养了一个团结实海况经验丰富的技术团队。鹰式波浪能技术主要解决海上绿色能源供给问题,在海洋科考及监测、海上生活补给、海岛能源输送、海洋渔业等很多方面都有切入点。在现有成熟的技术基础上,加强实际应用的开发,不久的将来会形成各种面向客户的成熟产品。成果先进性:(1)获得中国、美国、澳大利亚发明专利授权,在国内外属于独自创新;(2)鹰式装置设计图纸获法国船级社(BV)认证,是稳定可靠的波浪能技术;(3)鹰式波浪能技术以半潜驳船为基础,加装水动力学优化的鹰式吸波体。与国内外同领域技术相比,鹰式技术便于拖拽运输,便于投放,便于现场维修,便于大型化,而国外研发了13年的英国Oyster技术和10年的美国PowerBuoy技术,均无法实现现场维护,运输和安装也存在着问题;能量转化方面,目前国内外从波浪到电的转换效率大多在15%左右,而鹰式技术转换效率基本保持在20%以上,最高达到37.7%。
[成果] 1800120418 山东
TP2 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:以准确测定海水中不同形态铁为研究目标,采用电分析方法和技术,通过对电极材料的改进和创新,结合筛选高效络合剂以及催化剂,发展了多种灵敏检测海水中不同形态铁的分析方法。将进一步提高项目组对铁的生物地球化学循环和铁的不同形态与浮游植物之间的相互作用的认识,更好地为赤潮预报等应急事件提供高质量的数据。项目成果:(1)发展了十种测定Fe(III)的方法,实现了海岸带水体中溶解态总铁的灵敏检测。解决了现有检测方法受海水基体干扰大,干扰离子多,检出下限不能满足海水中痕量铁检测的问题,同时采用一系列化学修饰电极及锡铋合金电极代替电化学方法中常采用的汞电极,避免了使用汞电极所存在的对环境不友好及操作困难等问题。(2)发展了一种测定Fe(II)的方法。该方法借助于电极修饰材料纳米碳化钛和铂纳米花的电子传递速度快和催化效应以及全氟磺酸的吸附作用,大幅度降低了对海水中Fe(II)的检出限,解决了海水中低浓度Fe(II)检出困难的问题。(3)发展了一种适用于近岸海水中5种不同形态铁的测定方法。该方法测定的检出限低至0.84纳米。该方法解决了其他分析测试方法(如分光光度法、原子光谱法、电感耦合等离子体质谱发等)所不能实现的海水中不同形态铁的检测问题。
[成果] 1800120435 天津
P71 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:只有知道海洋状态场从过去到现在是如何变化的,才可以预知其未来。海洋再分析利用数据同化技术将历史海洋观测资料与动力模式相结合,再现过去海洋状态场的变化,与海洋预报/预测紧密关联,是国际业务化海洋学前沿领域。主要研究内容:海洋再分析的关键“三要素”,即观测资料、动力模式与数据同化,是研究重点。基于此,拟从观测资料、再分析动力模式、再分析数据同化、系统构建和产品集研制、再分析产品应用示范等方面设置如下6个研究内容。(1)多源海洋历史观测资料处理技术研究。(2)全球高分辨率冰-海耦合再分析模式开发研究。(3)全球高分辨率时空多尺度多变量海洋再分析数据同化模型研制。(4)全球高分辨率冰-海耦合再分析系统构建和产品研制。(5)全球高分辨率海浪再分析产品研制。(6)全球高分辨率海洋再分析产品应用示范。
[成果] 1800120461 浙江
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:该项目针对潮能资源丰富的典型海湾和波浪能资源丰富的开敞海域,开展新型潮能和波浪能资源评估,开发利用关键技术和新型开发技术试验研究,首次提出利用海湾潮波相位差的全新潮能开发方式,基于数学物理方法理论上导出考虑阻力条件下潮能水头解析解,揭示了相位差潮能的聚集机制;据以获得理想装机功率与潮流强度和过水面积相关的计算公式,进而提出海湾相位差潮能选址的4项原则,为新型相位差潮能开发提供了科学与技术支撑。同时,该项目首次在典型海湾开展相位差潮能示范研究,系统研究了浮力摆式波浪能装置的水动力性能,着重分析了PTO阻尼特性和参数变化的影响,创造性地提出了基于双行程做功的波浪能液压传动系统新方案;提出自适应切换优化能量流的理想阻尼匹配控制策略,有效提高了波浪能发电系统控制的动态响应能力。利用波浪浮标结合遥感技术的观测手段,以及高分辨连续10年数值模拟的计算手段,得到中国波浪能重点海域资源储量;基于多层要素的波浪能选划指标体系,评估得出波浪能资源优选区块,为波浪能开发利用提供了重要的科学依据。
[成果] 1700450087 广西
X55 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:项目来源:该课题“北部湾海洋污染监测预警及应急技术研究”(课题编号:桂科攻0992027-1)来源于广西科学研究与技术开发计划项目“广西北部湾经济区污染监测预警及防灾应急技术系统研究”。对广西北部湾沿海地区的典型海洋生态环境进行调查,获取其本底数据;建立海洋环境数据库系统;收集北部湾潮流、潮汐、流场、风场等海水动力数据,结合相关本底数据;基于海洋流体动力学基本原理和有限差分技术、粒子扩散概念、物质输运扩散方程,建立二维潮流数值模型、北部湾溢油漂移扩散动态跟踪模型;使用C/S架构、VB+MapX技术构建了可视化展示平台,实现了溢油漂移过程的可视化展示;基于“3S”技术构建北部湾经济区重大海洋污染事件监测预警系统。技术原理和性能指标:技术原理:对广西北部湾沿海地区的典型海洋生态环境进行调查,获取其本底数据;建立海洋环境数据库系统;收集钦州湾潮流、潮汐、流场、风场等海水动力数据,结合相关本底数据;基于海洋流体动力学基本原理和有限差分技术、粒子扩散概念、物质输运扩散方程,建立二维潮流数值模型、钦州湾溢油漂移扩散动态跟踪模型、污染物输运扩散模型;使用C/S架构、VB+MapX技术构建了可视化展示平台,实现了潮流场、水位过程曲线、溢油漂移过程、溢油中心轨迹、水质等值线、包络线的可视化展示;基于“3S”技术构建北部湾经济区重大海洋污染事件监测预警系统。性能指标:建立基于GPRS技术的北部湾经济区重大海洋污染事件、水质预测模型及环境容量管理和海洋重大污染预警评估模型;建立海洋生物链模型及污染扩散预警模型和广西北部湾海水水质、污染的综合预警模型;构建基于“3S”的北部湾经济区重大海洋污染事件监测预警系统;可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新;研发基于海面典型监测网的海洋船舶污染及溢油动态监测技术;发表论文13篇。技术的创造性与先进性:查新报告显示,在所查国内针对广西北部湾经济区的污染监测预警及防灾应急技术系统研究中,除该查新项目委托单位的部分研究外,以下内容未见有报道:基于“3S”技术、GPRS技术和数据处理技术开发了北部湾海洋环境自动监测与数据处理系统;开发了钦州湾海域污染物、溢油扩散预警系统。广西北部湾沿海海洋污染数据的采集及数据库系统利用MapObjects GIS组件实现对图形空间数据的管理,用SQL数据库实现对自动站数据和其它文本数据进行管理,同时两类数据实现链接。采用先进的数值模拟技术建立北部湾海域环境预测系统。主要内容包括:潮流场数值预测模型、溢油漂移动态跟踪计算模型和污染物水质影响预测模型。同时配备了功能齐全界面友好的图形显示系统,实现数值产品的可视化。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该项目是钦州学院和国家海洋局北海海洋环境监测中心站、钦州市海洋环境监测预报中心、防城港市海洋环境监测中心共同努力完成的,本身就积累了较好的推广、应用经验,也是比较符合海洋监测与管理需求的。因此,在后面的推广上,该项目将进一步完善系统与功能,根据立足广西北部湾沿海区县,采用多种渠道、灵活的方式,积极向海洋管理部门如应急联动中心、海洋局、海事局、环保局、渔业局、旅游局等开展宣传与推介(例如技术研讨会、培训班、网络宣传等),逐步与海洋管理部门和涉海企业进行推广合作。同时在这些部门与企业使用的过程中,逐步完善、优化该平台的各种功能。还可以将该平台的内容移植到相关行业,为更多的沿海地区的海洋事业部门和涉海中小企业提供服务。
[成果] 1700450641 广西
P71 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:项目开展以来,通过对国内外海洋监测系统的分析,着重研究了水下传感器网络(UWSN)、水面浮标系统以及空间通信卫星等多维度构建海洋立体监测网络体系的可行性与传感器网络接入技术解决方案。项目成果《近海岸无线监测浮标系统的应用研究》等论文,论述了以海洋近海海域为研究对象,海面浮标作为三维立体监测系统水下传感网与北斗卫星通信中继站,通过北斗终端机的应用,改造海面浮标节点,提高浮标定位、通信的集成度,在浮标节点Zigbee组网的研究基础之上,进一步对其应用展开了应用拓展方面的研究工作。其中,项目负责人以第一作者发表相关学术论文3篇,其中中文核心2篇。通过研究表明国外关于海洋环境监测的研究相对成熟,国内海洋监测方面的技术研究与实施起步较晚,但是发展较为迅速,多方面的理论成果为建立海洋立体监测体系,提供了理论基础及关键技术研究等方面的支撑。海洋立体监测体系一般包括:水下的传感器节点、水面浮标节点、空间卫星、地面信息发射、接收站,监测数据信息中心等几个部分。随着海洋开发、监测的热度越来越高,构建合理的立体海洋监测网络对海洋资源勘查、海洋资源开发、海洋生态保护等方面具有深远的意义。北斗卫星系统,具有中国自主知识产权,其应用前景广阔,将北斗卫星通信在海洋监测方面必将成为未来重点的应用研究方向之一。在该项目研究过程中,项目负责人发表了相关的学术论文,从知网检索至今的下载量已达246次,具有一定的学术应用。
[成果] 1700450673 广西
[P71, TP2] 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:该成果是在广西壮族自治区教育厅重点资助下开展相关的项目研究取得的。在人类面临资源危机的今天,开发海洋资源具有重要的战略意义。海洋探测主要是采用单体的大型水中机器人,存在诸多不足,在有些应用场合采用多机器人协作取代单体的大型水中机器人是一种趋势。该成果研究的多水中机器人编队控制是机器人协作技术中的基础问题,具有重要理论意义与应用价值。该成果的主要论点和创新点如下:开展基于CPG模型的定量位姿控制研究:基于一种线性的CPG模型,提出了改进的比例导引位姿控制算法,实现机器鱼位置和角度的同时控制,并根据机器鱼初始位姿和终止位姿的相对关系,采用了分段切换控制的方式,实现仿鲹科三关节机器鱼游动模态的连续切换,增强机器鱼的姿态控制能力,实现精确的机器鱼位姿控制。以仿生箱鲀鱼为例,应用双闭环串级PID算法控制机器鱼的偏航角、翻滚角、俯仰角,同时引入卡尔曼滤波算法,能够对机器鱼各位姿的进行较精确稳定控制,实现机器鱼水下三维任意姿态游动。以盒子鱼为例,设计其人工侧线系统,通过改变CPG模型的运动控制参数,能够感知水流信息,得到机器鱼在向前、左转右转和上升下潜时的压强变化,为水下机器人提供了一种感知游动模态的新办法。为了解决仿生机器鱼处在复杂的水环境中难以建立精确的数学模型的难题,设计了一种适应的模糊控制算法,可以实时地控制机器鱼的方向和速度,使机器鱼能够快速地、较精确地到达目标点。开展基于一致性理论的编队控制研究:基于图论法,提出了一种三维坐标系下领导者-跟随者编队策略和一致性理论相结合的编队控制方法,具有容易控制和控制稳定的特点。在Matlab环境下进行了3D(三维)仿真。开展具有时变线性控制协议的网络化多智能体系统的有限时间一致性研究:建立了系统在任何预设时间内实现一致的时变线性反馈增益控制协议,该控制协议下所需网络系统通信拓扑条件与渐近一致的情况相同,所取得阶段性成果为更好探索一致性编队研究提供了新理论支撑。开展移动机器人最优路径的动态规划算法研究:提出了一种结合路径权重系数的动态规划算法,提高算法效率,有效抑制算法陷入局部最优以及减少移动机器人在移动过程中的不确定状态。开展物理机器鱼样机研究:获得一些技术发明成果,包括提供一种提高尾部摆动频率、提高机器鱼速度的仿生机器鱼尾部摆动机构,减小了尾部摆动惯性带来的能量损失,大大提高了机器鱼的尾部摆动频率;提供一种结构简单、体积小、成本低的类真空弹射装置,实现水中机器人实际应用中的物体传递、搬运以及多机器人之间的相互协作等任务;提供一种仿生程度高、驱动结构多样、运动自由度较大的类蝾螈机器人。
[成果] 1700440013 浙江
P71 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:在舟山东极海岛建设了一个300米深的海岛深井地震综合观测示范台站,安装了井下地震监测仪和地面GNSS观测站,用作海洋地震观测台网组网技术研究的先期场所,获得了大量观测数据并用于研究;通过对海底流动观测设备的选型、测试,以及深海投放实验,获得了海底流动地震仪投放的完整技术。这些工作确保了浙江海洋地震监测组网技术的获得,并已经提出了基本的组网方案。1)解决的相关技术主要包括海洋深井监测台站的成井技术;通讯传输技术;远程管理技术;监测资料的数据处理技术;监测资料的质量评估;各类监测、传输、存储设备的适用性;浙江东海海域的监测干扰背景场特征。申请实用新型专利"用于海底地震仪投放的小型投放装置",该专利提供了一种用于投放海底地震仪的装置,解决了传统方法无法控制地震仪进入海水时的姿态减轻振动,使地震仪损坏的问题。2)海洋地震监测资料的数据处理技术;海洋环境对仪器的各类干扰影响的数据分析结果。3)东海海啸数值模型设计和海啸在东海大陆架的传播、放大效应。提供华东海啸数值模型1套。构建了华东沿海海啸模拟数据库,为将来建设海啸预警系统服务。4)发表相关论文5篇,编写"华东沿海海啸模拟软件"。并进行了软件著作权登记:利用数字地震资料及海洋地震地质基础数据,基于Matlab平台在Windows系统下重编译Philip liu等人编写的海啸模拟源程序,将分层静态位移解结果与已建立的海啸传播初始场快速融合,用交错网格蛙跳差分方法求解笛卡尔坐标系下非线性浅水波方程,模拟华东沿海地区地震海啸传播过程。
[成果] 1800120626 广东
P74 应用技术 海洋服务 公布年份:2017
成果简介:海底天然气水合物作为一种新型的海底资源,储量十分巨大,具有广阔的开发前景。目前我国正处于海底天然气水合物勘探调查和试采的关键时期,亟待解决海底天然气水合物样品的保压转移和在线检测等技术问题。由广州海洋地质调查局牵头、浙江大学和大连理工大学共同参与研发的“十二五”国家863计划课题“天然气水合物样品保压转移及处理技术”,主要目标是研制一套船载天然气水合物样品保压转移及在线检测装置,应用于天然气水合物勘探调查中的钻探样品保压转移,实现高品质样品理化检测分析。浙江大学承担“天然气水合物样品保压转移技术研究”任务并成功研制了一套船载天然气水合物样品保压转移系统,该系统具有样品推送、切割、分装、内压自适应平衡调节等功能,并且配备多种接口以及多种保压分装子系统,系统适用保压样品压力可达20兆帕,且在样品转移过程中内压力变化≤20%。天然气水合物样品保压转移系统由保压取样器和保压转移装置两部分组成,其中取样器用于从海底获取水合物保压岩心样品,保压转移装置用于保压岩心样品分装保存和在线检测。保压转移装置主要由卡爪、推送单元、切割卡紧单元、球阀连接单元、内压平衡单元和声波检测单元等几部分组成。卡爪的主要功能是抓取岩心管并进行回拉,在达到预定位置后实现自动脱扣,使岩心管从取样器进入保压转移本体。其关键技术在于通过推送单元外螺纹筒的旋转带端部十字形卡爪内外收放,实现样品管的对接并水平推拉以及切割完成后的样品管脱扣,完成样品管切割后的转移分装。 内切割装置外置由伺服电机、刀具进给单元、抱管单元、电机轴平衡单元等四部分组成。为了使结构合理紧凑,电机通过内齿轮的变速传动带动切割刀具的旋转运动,而刀具的进给和包管单元的运动则是由轴向的顶杆换向运动来实现。保压转移过程压力稳定的控制是该课题的成功关键, 压力维持系统的设计采用液压泵与蓄能器共同保压的方案。蓄能器吸引与稳定压力波动,液压泵可以提高保压回路补偿泄漏的能力并通过系统溢流实现压力高泄低补。二次取样装置主要包括液压缸、二次转移保压筒、取样管、连接套、筒体连接法兰、球阀、球阀连接法兰、液压系统等几部分。此外,关键机构还包括从海底采取沉积物样品并保持原位压力提取到船上的机构——保压取样器。“天然气水合物样品保压转移及处理技术”课题经过3年的研究,研制了天然气水合物样品保压转移与在线声波探测装置的试验样机,形成了相关的样品处理技术。该装置除球阀和声波发射接收器引进之外,其他部件都是自主设计制造,课题自主研制部件超过80%。2016年6月,天然气水合物样品保压转移与在线声波探测装置顺利通过海试,完成了两次样品保压转移与在线声波探测,成功率100%;各项性能均达到设计要求,达标率100%。转移获得了小保压样品,为天然气水合物岩心可视化测试提供了海底原样,为天然气水合物岩心处理技术体系的建立打下了基础。
[成果] 1700440378 浙江
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:地球排气现象与构造活动关系的研究是现代地球动力学的重点方向之一。H<,2>、Hg在地震前往往会出现异常浓度,气体浓度表现为异常幅度大、异常时间短以及突发性升高等特点,这些特点对地震短临预测具有重要意义。地震观测中痕量气体检测技术的大量程、高灵敏度、高稳定性以及抗干扰能力问题,是地震监测需要攻克的技术难点和关键问题。国际上同类技术与设备也没有完全解决以上技术问题。该项目在国家科技支撑项目、地震行业科研专项的支持下,以痕量汞、氢气体为主要检测对象,产学研合作攻关,研发了痕量气体检测技术以及地震短临监测专用仪器,主要创新点如下:1.发明痕量气体传感器制备方法以及表面修饰处理技术,提高传感器的灵敏度,降低检出限。提出了纳米薄膜测汞传感器制备技术,发明真空复合镀膜技术,克服敏感材料易脱落难成形的难题,降低汞传感器检出限,可测量10-12数量级的痕量气体。提出不同薄膜制备工艺,结合真空复合镀膜技术和溶胶凝胶法制备氢敏感元件,提高传感器灵敏度,检出限达10-11L,比国内外现有氢传感器提高6个数量级。2.发明微弱信号采集与检测技术,设计高信噪比多级放大电路,提高检测分辨率,降低噪声,分析测量中的噪声规律和信号规律,优化数据采集方法;研发噪声自适应补偿技术,掌握变温、高湿、多风等复杂环境下信号与噪声规律,提高仪器检测稳定性和适应性。3.研制了地震专用痕量氢、汞连续在线分析仪。提出单元集成技术,发明高效气体采集装置、传感器装置、信号处理装置以及尾气处理装置,优化各部件的体积及性能,通过智能化软件协调控制各硬件,降低整机功耗,形成高稳定性、高灵敏度的痕量气体分析仪。发明气体分离装置,有效消除干扰气体对仪器检测的影响,提高仪器的抗干扰能力。4.开展地震短临监测痕量氢、汞连续在线观测方法研究工作,验证了地壳释放氢、汞异常浓度与地震之间的关系,首次监测到痕量氢地震短临异常案例,积累地震短临预测的重要资料,并在全国地震观测台站推广使用。项目发明专利6个,发表论文10篇,参与制定国内行业标准2项。项目具有自主知识产权,技术有重要创新,研发的地震短临预测痕量气体检测仪器已在30多个国家地震重点监测台站现场使用,成功监测到尼泊尔8.1级、云南、山西、新疆多起地震,已被国家地震局推荐为地下流体观测仪器。
[成果] 1700440586 浙江
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:该项目为浙江省公益技术研究社会发展项目(2011C23061),以遥感热红外亮温数据为研究对象,并收集亮温数据时段内的中国大陆MS6.0级以上地震和浙江省及其邻区ML4.5级以上地震目录,对比了多种红外亮温异常提取方法,选取较小波变换消除亮温背景场和气象突变因素,并相对功率谱法进行全时空分析,获得优势频率和幅值。得到研究区的基本背景场、年亮温均值、月亮温均值、旬亮温均值及其变化特征。将每个特征频率的亮温相对功率谱变化与两个研究区的地震三要素之间进行对比分析,研究亮温功率谱异常与地震的对应率,异常的各个特征与地震三要素的关系。另外寻找红外亮温异常与断裂带之间的关系。合同要求性能指标:得到浙江省及其邻区的亮温值及背景亮温值等数据产品。得到亮温异常特征及异常识别方法。通过亮温异常时空演化研究,获得浙江省及邻区红外亮温震兆异常指标及判据。通过断裂带高温值与背景值、稳定块体的差值分析,研究红外亮温异常空间分布与断裂分布的关系。发表国内专业期刊论1~2篇。实际达到性能指标:计算得到浙江省及其邻区亮温值,及年,月,旬亮温背景场。采用小波变换和相对功率谱对亮温异常进行识别。获得了浙江省及其邻区亮温异常特征及异常判据。研究发现部分震例红外亮温异常空间分布与断裂分布有一定关系。发表论文4篇,待发表1篇。该项目的成果提供突更广阔、更精细的信息,破突陆海限制、行政限制,为浙江省地震监测获取更多的数据,弥补台网密度不够,以及海洋区域的监测能力弱的不足,使地震前兆的监测从传统的静态定点观测模式向动态连续的大面积观测模式发展,为浙江省地震活动性研究开辟了一条新的途径,为浙江省地震预报工作探索一种新的方法。
[成果] 1800120151 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:针对现有地震预警算法中存在的震级估算“饱和”现象和潜在破坏区范围估计与实际破坏情况差别过大的问题,从预警参数关系式拟合和潜在破坏区估计算法两个方面进行改进,形成一种新型的基于地震预警参数的实时持续更新的初始位移幅值Pd分布图,并以该为基础研制一套潜在破坏区实时自动处理软件模块,达到最终实用化的目的。利用从国家测震台网数据备份中心、国家强震动台网中心和日本强震动观测台网(K-NET和KiK-net)获取到的地震事件数据,采用不同的垂直向P波时间窗数据和Butterworth高通滤波器获取到的相应的统计关系式,包括τc与震级的关系、Pd与τc和震中距R的关系。通过对台站覆盖区域范围进行格网划分(以0.25°为间隔),内插Pd测量值和使用Pd与τc和震源距R的关系估算到的结果(其中τc使用所考虑时间段所求得测量结果的平均τc值),形成了类似于ShakeMap形式的Pd分布图,并采用实时持续更新的方式进行结果输出。
[成果] 1800120232 安徽
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:郯庐断裂带是东亚大陆上的一条深大断裂,规模大,切割深,为地震孕育发生提供了良好载体;同时该地区人口稠密、经济发达,做好该地区的震情监视尤为重要。该项目主要引进先进的痕量氢、电离室法(P2000测氡仪)测氡等流体观测新技术,通过定期流动观测和定点连续观测的分析与研究,筛选出适合该地区震情跟踪断裂带流体监测方法;结合庐江深循环温泉及周边井孔深层地下水元素和同位素示踪分析,研究各水体之间的水力联系及可能的构造活动信息,提炼适合郯庐断裂带特点的前兆异常监测与震情跟踪新技术。在郯庐断裂带庐江段开展跨断层土壤气流动观测,为了对比分析研究庐江段土壤气地球化学特征以及郯庐断裂带安徽段不同段落断层的活动性,还在郯庐断裂带定远、泗县、明光、肥东、桐城开展了流动对比观测(如图)。测量的主要气体组分为Rn,辅助测项为Hg、H2、He、O2、N2、CO2。在庐江段布设两个痕量氢观测点,开展痕量氢的影响因素及正常动态的研究。在郯庐断裂带安徽段及附近16个水样,开展离子、同位素的测试,分析各区域地下水的来源,研究其包含的构造活动信息,并计算了庐江地震台汤池1#井的循环深度。该项目摸清了观测研究区域的土壤气Rn浓度的背景值和异常高值(拐点)。完成了跨断层土壤气Rn的浓度变化特征研究。
[成果] 1800120280 北京
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:通过采集方法研究、技术开发和样机研制,结合台站实际观测方法和地震信号特点,解决24位采集器在实际地震监测中动态范围不足的应用问题。多转换器分幅采集的实施方法和实现技术研究。以多转换器分幅采集法为基础的高分辨率、宽动态范围的地震数据采集器样机的研制。
[成果] 1800120456 福建
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:针对该省地震预警与烈度速报系统的示范运行依赖于高质量的实时波形数据的问题,拟通过分析福建测震台站的历史噪声记录,统计各台站的高低噪声基准线,并分析各类异常的特征,研究确定台站数据质量和异常自动识别的检测方法,在该基础上开发直观科学的台站状态实时监控软件,实现对台站运行状态的全方位自动检测,使波形质量异常能够得到及时发现与修复,为该省地震预警和烈度速报的示范运行提供高质量的实时波形数据。主要研究内容:(1)统计分析台站历史波形资料,获得噪声区分阈值;(2)研究噪声异常的判定算法;(3)实现台站状态实时监控系统集成;(4)研究直观科学的可视化界面显示。
[成果] 1800120013 吉林
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:研究意义:(1)该局现有地震监测平台无法实现地震事件的三维定位演示,定位结果所使用的基础底图过于单调,未将新的影像数据、数字线划数据、数字高程数据等新技术加入。吉林省地震监测系统三维演示平台的研发与应用可解决上述问题,也是为提高综合监测能力面临最为紧迫的问题。(2)吉林省监测台网分布,使用传统2D-GIS平台显示不直观也不具体,对台站周围的环境、建筑物结构、地形地势情况都不能描述。引入前沿的三维建筑物地理信息表达技术是推陈出新,提高信息表达形式的一种趋势,也是面对地震行业值得研究与新技术引进转化的问题。(3)吉林省基础影像、数字高程数据匮乏,只掌握省会长春市图幅的数据。全吉林省面积约为18.7平方公里,经走访、调研测绘部门,影像与数字高程数据购买费超过200万元。基础数据购买费用高昂的无奈性与地震行业监测、预报、应急体系急需基础影像与高程数据的迫切性是必须解决的问题。研究内容:(1)研究国内外前沿技术,结合现状与本地化特点,制定将数字线划、数字栅格、数字高程、三维模型、地震行业数据整合到统一平台的技术方案。(2)使用ArcGIS10地理信息平台,通过涉及数据项、获取途径、数据处理、数据存储4个阶段,产出数字线划、数字栅格、数字高程、地震行业4类数据成果。(3)使用Photoshop、AutoCAD、3dsMax、Sketchup专业平台,通过资源获取、3D模型建立、模型渲染、数据存储、成果表达5个阶段,产出吉林省11座有人值守地震台站建筑物三维模型。(4)使用ArcGlobe10地理信息环境,实现深源地震事件的三维应用,浅源地震事件、地震、地质、影像的多源数据综合表达,固体地球结构透视,全省地震监测台站建筑结构、环境、地质地貌的三维动态演示。(5)研究近年来相关数据产品规范,规范化项目产出成果。制定成果与技术长期推广应用机制,旨在节约资源,造福行业。研究成果:(1)数字栅格成果。(2)数字高程成果。(3)地震台站三维模型成果。(4)建立地理信息成果数据库。(5)项目资助发表论文2篇,成果推广应用证明5项,培训硕士研究生1人。
[成果] 1800120015 上海
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:在地震短临预报中国际上不少学者认为地震电磁学方法是有希望的方法,但其中还有许多问题需要深入研究。一方面,是在地震电磁信号的产生过程方面还须做出更进一步的深入研究;另一方面,地电流在地下传播路径的变化特征与区域地质条件的密切关系,如所谓的地电场传播中的“选择性问题”和地电场观测的“敏感点”问题都是需要更进一步深入研究的问题。在地电场多级距系统的观测中,往往都是基于台站下方介质电性是均匀的条件下去分析资料的,但实际情况并非总是如此;再则,地电场观测台站地下电性结构的非均匀性对地电场信号的影响也是非常重要的因素,在对资料处理分析中必须要认真考虑这种非均匀特点因素。另外,通过对一些地震电信号的处理分析也显示震前地震电信号是非常重要和可靠的地震短临信息,课题组必须对此给予充分的重视,以使课题组更好地实现地震短临预报从而挽救人民生命财产的巨大损失。该项目目标就是围绕着上述问题而进行的。研究内容:(1)通过对华北及华东地区源自大电流源的附加地电场变化特征研究,阐释了地电场异常信号在地下传播特性与地下电性结构的密切关系,从而为解释地震前地电场异常前兆信号的传播特征提供了比以往实验室研究和数值模拟研究结果更加客观和更加贴近实际的依据。(2)通过对深部岩石压裂过程中的地电场异常信号观测研究(三次油田深部岩石压裂过程中的地电场观测试验),证明了地下岩石压力剧烈变化时在地表实验区域中所记录到的电磁信号的重复性。通过这样的观测与研究,充分证明了地震前地电场异常信号存在的客观性和重复性,这为课题组今后进行基于地震电信号的地震短临预报研究与实践提供了非常重要的依据。(3)通过对地电场台站电极布设区域的高密度电法勘探(包括崇明台浅层高密度电法勘探、青浦台浅层高密度电法勘探),证明地电场台站某些电极下方存在着浅层局部非均匀电性结构,这为解释多级距地电场观测曲线中所呈现的地电场异常信号的非均匀性特征提供了证据。(4)通过对一些地震前地电场异常信号进行的总结,以实际震例来说明地震电信号的变化特征。多极距地电场观测去噪音原理基础上研究分析了芦山M7.0大震前的异常电磁信息;总结了近10年的昌黎台地电场前兆异常特征分析及其震例;初步观测到了地震同破裂电信号;并介绍了小波变换在地电场数据分析中的应用。研究进展与初步成果:通过该项目的研究,从如下方面推进地震电磁学中震前地电场异常信号的实质:(1)通过对华北及华东地区源自大电流源的附加地电场变化特征研究,包括对源自宁东高压±660千伏电压直流输电网在青岛换流站接地极的地电场研究和源自上海及其周边地区多个大电流源的华东地区地电场空间变化特征的研究,深入研究了地电场异常信号在地下传播特性与地下电性结构的密切关系问题,从而为解释地震前地电场异常前兆信号的传播特征提供了比以往实验室研究和数值模拟研究结果更加客观和更加贴近实际的依据。(2)通过对深部岩石压裂过程中的地电场异常信号观测研究,包括在胜利油田、长庆油田、四川页岩气田三次油田深部岩石压裂过程中的地电场观测试验,证明了地下岩石压力剧烈变化时在地表实验区域中所记录到的电磁信号的重复性。完成了地下深部岩石压裂过程中在地表的电磁试验观测报告,文章《深部岩石压裂过程中的电磁信号研究》正在完稿中。通过这样的观测与研究,充分证明了地震前地电场异常信号存在的客观性和重复性,这为课题组今后进行基于地震电信号的地震短临预报研究与实践提供了非常重要的依据。(3)完成了对崇明台、青浦台、长江农场台等地电场台站电极布设区域的高密度电法勘探,探明了崇明、青浦、长江农场地电场台站某些电极下方存在着浅层局部非均匀电性结构,这为解释多级距地电场观测曲线中所呈现的地电场异常信号的非均匀性特征提供了证据,也为这些台站电磁扰动观测中出现的地震电磁扰动异常信号的解释提供了重要的地下电性结构特征信息。(4)通过对一些地震前地电场异常信号进行的总结,以实际震例来说明地震电信号的变化特征。其中首先对多极距地电场观测去噪音原理、观测数据与异常信息的提取原则进行阐述和总结。进而研究分析了芦山M7.0大震前的异常电磁信息;总结了近10年的昌黎台地电场前兆异常特征分析及其震例;初步观测到了地震同破裂电信号;并介绍了小波变换在地电场数据分析中的应用。(5)通过上述研究认识结果,充分应用了该项目研究制定的地震电信号和地震电磁扰动前兆异常信号的筛选分拣原则,以及对崇明、长江农场台和青浦地电场异和电磁扰动常变化的总结,课题组在2014年7月10日上海市地震预测分析中心加密震情会商会以及7月11日苏浙沪三省市地震局震情趋势会商会上较好地预测了2014年8月6日发生在江苏省启东地区的Ms3.0级地震(其中时间和地点预测准确,预测震级偏大0.5级),对地震电信号的分析充分地运用了崇明地震台、长江农场台和青浦台地电场测区高密度电法勘探结果、接地极电信号空间变化特征研究结果。通过上述四大部分的工作,完成了预定研究内容,公开发表12篇研究论文(其中SCI检索2篇,其余为核心期刊),完成和正在完成的研究论文还有4篇。项目组共完成了16篇研究论文,超额完成了考核指标要求的研究论文数量和质量。依托该项目,培养1名硕士研究生,另1人获得副研究员职称晋级。
[成果] 1800120016 福建
P31 应用技术 地震服务 公布年份:2017
成果简介:大量的震例统计资料表明,被埋压人员在震后1小时内救出成活率可达91%,1~24小时内救出成活率为81%,而24~48小时内救出成活率仅有36.7%。当破坏性地震发生后,地震灾害损失快速评估是高效、有序、迅速地进行抗震救灾应急指挥和决策的关键。然而以专业技术人员的现场震害调查为基础的地震灾害损失评估在时效性无法满足应急救援的需求。而传统基于烈度衰减关系确定地震影响场进行的地震灾害损失快速评估也具有一定的局限性,一方面,烈度衰减关系是建立在当地大量的震例统计的基础上,另一方面,需要对该次地震的破裂方向进行估计。依托福建省政府投资建设的84个实时传输的烈度与预警台站,地震烈度速报系统已经实现了在线试验运行。地震烈度速报是利用地震观测仪器得到的地震动记录,无需现场调查而快速计算各观测点的地震影响程度,进而给出完整的地震影响场,可结合当地的易损性模型和人口经济等基础数据,进行地震灾情准实时评估,为地震应急救援和工程抢险修复决策提供依据。主要研究内容:基于现有的地震仪器烈度速报系统快速提供的震区烈度分布,通过调研并建立具有区域特点的分区易损性模型,借助网格化技术,以网格点作为评估单元,统计分析地震造成灾情的分布情况,为地震应急指挥人员提供决策依据。图1为基于仪器烈度速报的地震灾情准实时评估系统的流程图,通过空间分析行政区划与网格点的关系,将基于行政区域的人口和建筑等基础数据通过网格化技术投影到网格。真实破坏性地震发生后,地震仪器烈度速报系统给出的台站仪器烈度数据,通过时空插值计算出网格点的仪器烈度,最后利用易损性模型进行地震灾情评估。研究成果:通过模拟福建省宁德市柘荣县发生破坏性地震,周边地震观测台站测得地震仪器烈度,利用时空插值得到基于网格的地震仪器烈度分布,如图2所示。以地震仪器烈度分布为影响场进行网格化的灾害评估,图3为该次模拟地震造成的房屋倒塌,图4为地震造成的人员伤亡分布。
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