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关于申报2019年度国家科学技术奖提名项目公示的通知


关于申报2019年度国家科学技术奖提名项目公示的通知

发布时间:2019-1-14 20:17:26  第456次浏览 【 字体大小:

中国三峡建设管理有限公司、成都中大华瑞科技有限公司共同完成的“水利水电工程基础大规模精细化水泥灌浆智能控制技术与成套装备”项目拟联合申报2019年度国家技术发明奖。根据《国家科学技术奖励工作办公室2019年度国家科学技术奖提名工作通知及手册》(国科奖字〔201841号)的要求,现将我单位符合提名条件项目的项目名称、提名者及提名意见、项目简介、客观评价、应用情况、主要知识产权和标准规范等目录、主要完成人情况、完成人合作关系说明进行公示,公示期为2019114~2019121日。

一、项目名称

水利水电工程基础大规模精细化水泥灌浆智能控制技术与成套装备

二、提名单位及提名意见

提名单位:中国大坝工程学会

提名意见:水泥灌浆是水利水电工程基础加固和防渗的重要工程措施。基础水泥灌浆属隐蔽工程,传统人工灌浆质量易受人员、设备和环境等因素影响。为确保灌浆质量,降低灌浆成本,消除人工灌浆过程作业的不确定性与不可靠性,改善灌浆人员工作环境,项目将灌浆工艺及过程控制技术与现代通信技术、智能化技术紧密结合,研发了遵循“全面感知、真实分析、实时控制”闭环控制理论的水泥灌浆智能控制成套装备。主要技术发明如下:

(一)发明了基础水泥灌浆智能控制成套装备,包括灌浆工艺智能控制装置、一体式自动配浆装置、复杂介质高压自动压力调节装置,以及具有身份识别和传输加密功能的感知装置。

(二)发明了基础水泥灌浆工艺智能控制方法,包括三区(快速升压区、稳定灌浆区、灌浆风险区)五阶段(无压无回、大注入量、稳定灌浆、小注入率、屏浆)灌浆工艺控制模型、灌浆压力P-注入率Q-浆液密度C-历时t联动智能控制及灌浆特殊情况智能处理方法。

项目成果已获省部级技术发明奖一等奖1项、全国质量技术奖二等奖1项,授权发明专利4件,实用新型专利6件,外观专利1件,软件著作权9项。实质审查发明专利12件。推动水泥灌浆达到智能控制水平,在乌东德、白鹤滩大型水电工程固结灌浆和帷幕灌浆中全面应用,是国家高质量发展规划及智能技术在基础水泥灌浆行业的体现,经济、社会和环境效益显著,推广应用价值巨大。

提名该项目为国家技术发明奖等奖。

三、项目简介

水利水电工程是国民经济社会发展基础产业,十三五规划投资额达2.4万亿。水泥灌浆是水利水电工程施工中地基处理和防渗加固中使用最广泛的技术,往往工程规模巨大,施工质量是保证水工建筑物安全稳定运行的关键。然而,灌浆属于隐蔽工程,施工质量长期受作业人员职业素质和诚信履约限制,异常情况灌浆常因判断标准和处理流程不统一易使灌浆中断,灌浆数据采集、成果分析整理时常受利益驱动弄虚作假,现场脏乱环境差影响影响人员职业健康,作业劳动强度大经常导致队伍不稳定。项目响应国家高质量发展战略规划,消除传统灌浆方式的不利影响,遵循“全面感知、真实分析、实时调控”闭环控制理论,攻克水泥灌浆精细化智能控制技术难题,研发了成套智能控制装备,提升水泥灌浆施工精细化、标准化、智能化程度,变革了灌浆技术、灌浆装备和灌浆方式,取得2项发明点:

(一)发明了基础水泥灌浆智能控制成套装备,包括灌浆工艺智能控制装置、一体式自动配浆装置、复杂介质高压自动压力调节装置,以及具有身份识别和传输加密功能的感知装置。发明了集成式智能灌浆系统,研制了集灌浆参数感知、配浆、压力调节与工艺控制为一体的智能灌浆装置,实现多场景复杂环境灌浆作业一键启动、无人操作、专人值守;提出了自动配浆方法和小体积动态配浆方法,研制一体式自动配浆装置,实现精准快速配浆;发明了灌浆压力波动控制方法,提出了灌浆压力过压保护方法,研制复杂介质高压自动压力调节装置,实现灌浆压力精准控制;发明了灌浆记录仪传感器信号数字化传输方法及装置,提出了灌浆自动记录仪防作弊方法,研制了具有身份识别和传输加密功能的新型数字化感知装置,实现复杂环境灌浆数据交互、传输真实可靠。

(二)发明了基础水泥灌浆工艺智能控制方法,包括三区五阶段灌浆工艺控制模型、灌浆压力P-注入率Q-浆液密度C-历时t联动智能控制及灌浆特殊情况智能处理方法。发明了智能灌浆工艺系统,以三区(快速升压区、稳定灌浆区、灌浆风险区)、五阶段(无压无回、大注入量、稳定灌浆、小注入率、屏浆)灌浆工艺智能控制模型和P-Q-C-t联动控制为核心,将实时灌浆能量PQ作为灌浆过程控制指标,根据地层情况实时智能选择适宜的灌浆压力和浆液密度,在灌浆稳定区内智能调控灌浆参数;制定了六种灌浆特殊情况判定标准和处理方法,提出了灌浆工艺状态切换方法,实现正常灌浆和抬动、涌水、大注入量等灌浆特殊情况的一体化智能控制。

行业权威专家公认,成果改变了传统手工灌浆作业模式,实现了灌浆技术的升级换代,是灌浆技术发展的里程碑。装备经过国家法定部门质量检测、软件测试和计量认证,已在乌东德、白鹤滩两座大型水电工程固结、帷幕灌浆中全面规模化应用,并推广至澜沧江乌弄龙水电站和雅江加查水电站,是国家高质量发展规划及智能技术在基础水泥灌浆行业的体现。经鉴定成果整体上达到国际领先水平,获省部级技术发明奖一等奖1项、全国质量技术奖二等奖1项,授权发明专利4件,实用新型专利6件,外观专利1件,软件著作权9项,实质审查发明专利12件,经济、社会和环境效益显著,推广应用价值巨大。

四、客观评价

(一)获得奖项

2018年,《水泥灌浆智能控制关键技术和成套设备》,获中国大坝工程学会技术发明奖一等奖,并受邀在中国大坝工程学会2018年学术年会暨第十届中日韩坝工学术交流会做专题交流。

2018年,《大型水电工程水泥灌浆智能控制关键技术的创新和应用》,获中国质量协会质量技术奖二等奖,并受邀在全国质量管理小组活动40周年纪念大会暨2018中国质量协会年会做专题交流。

(二)科学技术评价

2018615日,召开了水泥灌浆智能控制关键技术和成套设备成果评价会,由郑守仁院士、夏可风教高等组成的评价专家组一致认为:水泥灌浆智能控制系统关键技术和成套设备经济、社会和环境效益显著,推广应用价值巨大,研究成果达到国际领先水平。

(三)科技查新

201866日,四川省科学技术信息研究所(国家一级科技查新咨询单位)查新报告(编号:20185100901239)结论:国内外未见集灌浆工艺智能控制、自动配浆、压力自动控制、数据处理中心、抬动变形激光监测系统为一体的智能水泥灌浆单元机和智能灌浆管理云平台的公开文献报道。

2017116日,四川省科学技术信息研究所(国家一级科技查新咨询单位)查新(编号:20175100902437)结论:国内外未见包含智能灌浆单元机、灌浆数字管理平台、灌浆管理APP的智能水泥灌浆系统的公开文献报道。

五、推广应用情况

项目研究在溪洛渡工程灌浆技术进步的基础上依托乌东德世界级巨型工程,成功进行了水泥灌浆智能控制成套设备研发与应用。当前该研究成果已在乌东德、白鹤滩两座世界级巨型水电工程全面应用,解决了大型水电工程基础水泥灌浆高质、高效、标准化、精细化施工难题,在社会上受到广泛关注,在行业内产生了良好的示范作用。

1) 项目成果被中国三峡建设管理有限公司乌东德工程建设部、中国葛洲坝集团股份有限公司、中国水利水电第六工程局有限公司应用于乌东德大坝工程基础固结灌浆、帷幕灌浆和地下厂房帷幕灌浆。目前,投入了42套水泥灌浆智能控制成套装备,完成固结灌浆6.0m(最大压力2.5MPa),防渗帷幕灌浆约6.3m(最大压力6.0MPa)。灌浆自检和第三方质量检查全部满足设计技术要求。

2) 项目成果被中国三峡建设管理有限公司白鹤滩工程建设部、中国水利水电第八工程局有限公司、中国水利水电第四工程局有限公司、中国水利水电第七工程局有限公司整体应用于白鹤滩大坝工程和地下厂房基础固结和防渗帷幕灌浆。目前,大坝工程投入16台设备,完成防渗帷幕灌浆约4.3m(最大压力6.0MPa),地下厂房帷幕灌浆中投入8台设备,完成帷幕灌浆约1.8m(最大压力6.0MPa)。已完成的灌浆自检和第三方质量检查均满足设计要求,生产效率满足总进度要求,设备投入现场后极大的减轻了作业人员的劳动强度,各单位、各施工机组争相使用。后续,白鹤滩工程计划新增40台设备,用于大坝等关键部位防渗工程。

3)项目成果被华能澜沧江水电股份有限公司、华能西藏发电有限公司分别应用于澜沧江上游乌弄龙水电站、雅鲁藏布江干流中游加查水电站。两家公司已与成都中大华瑞科技有限公司签订智能灌浆单元机设备采购合同,分别采购1台、3台设备。

六、主要知识产权目录

知识产权(标准)类别

知识产权(标准)具体名称

国家

(地区)

授权号(标准编号)

授权(标准发布)日期

证书编号
(标准批准发布部门)

权利人(标准起草单位)

发明人(标准起草人)

发明专利(标准)有效状态

发明专利

集成式智能灌浆系统

中国

ZL 2015 1 0320228.3

2016.11.09

2291165

三峡集团、成都中大华瑞科技有限公司

樊启祥、蒋小春、周绍武、黄灿新

有效

发明专利

灌浆记录仪传感器信号数字化传输方法及装置

中国

ZL.2011 1 0240242.4

2015.06.03

1685111

成都中大华瑞科技有限公司

蒋小春、李果

有效

发明专利

灌浆自动记录仪防作弊方法

中国

ZL.2010 1 0195588.2

2011.12.14

880797

成都中大华瑞科技有限公司

蒋小春、李果

有效

发明专利

一体式防作弊灌浆记录系统

中国

ZL.2012 1 0014150.9

2014.11.19

1521260

成都中大华瑞科技有限公司

蒋小春、李果

有效

实用新型

智能灌浆压力控制系统

中国

ZL 2015 2 0403137.1

2015.12.2

4805982

三峡集团、成都中大华瑞科技有限公司

樊启祥、蒋小春、周绍武、黄灿新

有效

实用新型

灌浆自动排污装置

中国

ZL 2017 2 0715852.8

2018.06.12

7469345

成都中大华瑞科技有限公司

蒋小春

有效

实用新型

具有无线数据传输功能的灌浆自动记录仪

中国

ZL.2010 2 0576504.5

2011.07.20

1865173

成都中大华瑞科技有限公司

蒋小春、李果

有效

实用新型

一体式防作弊灌浆记录系统

中国

ZL.2012 2 0020471.5

2013.02.13

2709149

成都中大华瑞科技有限公司

蒋小春、李果

有效

实用新型

具有数字签名的灌浆记录仪系统

中国

ZL.2012 2 0376997.7

2013.01.30

2868117

成都中大华瑞科技有限公司

蒋小春

有效

实用新型

配浆罐自冲洗进口

中国

ZL 2017 2 0715829.9

2018.2.16

6993264

成都中大华瑞科技有限公司

蒋小春

有效


七、主要完成人情况

序号

姓名

性别

出生年月

职务/职称

学历

工作单位

完成单位

对成果创造性贡献

1

樊启祥

1963.12

董事长/

教高

研究生

中国三峡建设

管理有限公司

中国三峡建设管理有限公司

作为项目总负责人、主要完成者,负责项目总体方案策划,系统总体架构设计、关键技术线路制定与解决。对发明点12均有重要贡献,发明模型iGCMP-Q-C-t联动控制方法及正常灌浆和特殊灌浆一体化处理方法,发明水泥灌浆智能控制成套装备,对成果在乌东德、白鹤滩全面应用发挥重要作用。

2

黄灿新

1969.02

项目部副主任/教高

研究生

中国三峡建设

管理有限公司

中国三峡建设管理有限公司

负责特殊情况判断标准和处理流程确定、技术应用总体组织与完善等,主持制定现场工艺试验、生产性试验方案。对发明点1有重要贡献,对按需自动配浆装置、压力自动控制系统和三级过压保护方法、数字感知装置等研发发挥主要作用。对项目研究成果在乌东德水电站基础处理应用研究做出了主要贡献。

3

蒋小春

1979.02

总经理/工程师

研究生

成都中大华瑞

科技有限公司

成都中大华瑞科技有限公司

主要负责设备及软件设计开发、样机研制、工艺系统方案。对发明点1有重要贡献,对自动配浆装置、压力自动控制装置及流量、密度等数字感知装置等研发发挥主要作用。是乌东德、白鹤滩推广应用技术负责人。

4

杨宗立

1963.06

建设部主任/教高

 

中国三峡建设

管理有限公司

中国三峡建设管理有限公司

负责关键技术问题研究和成果在乌东德推广应用。对发明点1有重要贡献,对集成式智能灌浆装备iGC研发发挥作用,对成果在乌东德水电站应用、改进做出突出贡献。

5

汪志林

1963.01

建设部

主任/教高

研究生

中国三峡建设

管理有限公司

中国三峡建设管理有限公司

负责项目应用组织与完善等,对发明点1有重要贡献,对集成式智能灌浆装备iGC研发发挥作用,对成果在白鹤滩水电站应用、改进做出突出贡献。

6

王克祥

1968.06

 

 

中国三峡建设

管理有限公司

中国三峡建设管理有限公司

负责项目应用组织与完善等,对发明点2有重要贡献,发明模型iGCM和P-Q-C-t联动控制方法,以及特殊情况灌浆处理方法,对成果在白鹤滩水电站应用、改进做出突出贡献。


八、完成人合作关系说明

“水利水电工程基础大规模精细化水泥灌浆智能控制技术与成套装备”项目自2012年开始,通过项目创新团队深入研究水泥灌浆工艺智能控制关键技术,研发了水泥灌浆智能控制成套设备,项目主要完成人的合作关系如下:
     一、项目第一完成人樊启祥(原中国长江三峡集团有限公司原副总经理、中国三峡建设管理有限公司原董事长)与本项目第三完成人蒋小春(成都中大华瑞科技有限公司总经理),自2012年开始,依托溪洛渡水电工程建设,在灌浆自动记录仪无线传输灌浆数据监测系统方面开展合作研究,2015年依托乌东德水电站和白鹤滩水电站深入开展水泥灌浆智能控制技术合作研究,共同制定水泥灌浆智能控制研发目标、技术路线和研究方案,共同完成程序开发和硬件制造及生产性试验。共同申请获得了核心发明专利“集成式智能灌浆系统”。
     二、项目第一完成人樊启祥与本项目第二完成人黄灿新属同单位(中国三峡建设管理有限公司),自2015年开始依托乌东德水电工程建设,共同完成“金沙江乌东德水电站智能水泥灌浆系统研发项目”立项,联合制定水泥灌浆智能控制研发目标、研究技术路线,共同取得发明专利“集成式智能灌浆系统”。项目第二完成人黄灿新与项目第三完成人蒋小春,自2015年起,依托乌东德水电站共同开展了水泥灌浆智能控制技术合作研究,共同研发了自动配浆装置、压力控制装置和灌浆工艺智能控制装置。
     三、项目第一完成人樊启祥与本项目第四完成人杨宗立属同单位(中国三峡建设管理有限公司),自2015年开始,依托乌东德水电工程建设,共同完成“金沙江乌东德水电站智能水泥灌浆系统研发项目”立项,共同研究装备研发过程中技术问题。
     四、项目第一完成人樊启祥与本项目第五完成人汪志林属同单位(中国三峡建设管理有限公司),自2012年开始,依托溪洛渡水电工程建设,共同完成“灌浆自动记录仪无线传输灌浆数据监测系统”立项和“金沙江白鹤滩水电站智能灌浆系统设备采购项目”立项,共同研究装备研发过程中技术问题。
     五、项目第一完成人樊启祥与本项目第六完成人王克祥均属同单位(中国三峡建设管理有限公司),自2017年开始,依托白鹤滩水电工程建设,共同完成“金沙江白鹤滩水电站智能灌浆系统设备采购项目”立项,共同研究装备研发过程中技术问题。
     项目主要完成人共同获得2018年度中国大坝工程学会技术发明奖一等奖和中国质量协会质量技术奖二等奖


完成人合作关系情况汇总表

序号

合作方式

合作者

合作时间

合作成果

证明材料

备注

1

共同立项

共同知识产权

共同获奖

黄灿新

2012.7-2018.11

立项合同,发明专利集成式智能灌浆系统,

2018年中国大坝工程学会技术发明奖一等奖,中国质量协会质量技术奖二等奖

立项、联合研发会议纪要,专利证书,获奖证书

属同单位人员

2

共同知识产权

共同获奖

联合研发

蒋小春

2012.7-2018.11

发明专利集成式智能灌浆系统,2018年中国大坝工程学会技术发明奖一等奖,中国质量协会质量技术奖二等奖

专利证书,

获奖证书,研发会议纪要

3

共同立项

共同获奖

联合研发

杨宗立

2012.7-2018.11

立项合同,联合研发,2018年中国大坝工程学会技术发明奖一等奖,中国质量协会质量技术奖二等奖

立项、联合研发会议纪要,获奖证书

属同单位人员

4

共同知识产权

联合研发

汪志林

2012.7-2018.11

立项合同,2018年中国大坝工程学会技术发明奖一等奖,中国质量协会质量技术奖二等奖

研发会议纪要,获奖证书

属同单位人员

5

共同立项

联合研发

王克祥

2012.7-2018.11

立项合同,2018年中国大坝工程学会技术发明奖一等奖,中国质量协会质量技术奖二等奖

研发会议纪要,获奖证书

属同单位人员


任何单位和个人对公布的内容持有异议的,请在公示期内以书面形式向我部门提出。单位提出异议的,应当在异议材料上加盖本单位公章;个人提出异议的,要求在异议材料上签署本人真实姓名(姓名不能打印),我单位对异议人身份和反映情况予以保密。

受理单位:成都中大华瑞科技有限公司

联系人:陈希玲  电话:028-62750576

                                                 二0一九年一月十四日