重庆研究院在高灵敏石墨烯触觉传感领域取得进展,国家时间频率计量中心应用中心和上海实验室成立

By admin in 仪器仪表 on 2019年11月6日

泛在电力物联网建设思考与在电动汽车行业探索与实践

,中国计量科学研究院(简称“中国计量院”)院长方向与青岛市市场监管局局长张杰签订合作协议,共同在青岛成立“国家时间频率计量中心应用中心”。青岛市副市长王家新、方向、张杰共同为应用中心揭牌。该中心依托国家时间频率计量中心建设,直接与国家原子时标计量基准对接,可以为当地的交通、通信、电力、金融贸易、医疗卫生、云计算及大数据中心等领域的时间频率溯源提供计量保障。
图为国家时间频率计量中心应用中心揭幕仪式
此前,国家时间频率计量中心还与上海计量测试技术研究院签订协议,共同建设了“国家时间频率计量中心上海实验室”。根据协议,中国计量院与上海计测院将着力拓展时间频率的应用技术合作,结合上海市金融证券行业对时间信息的安全性、可靠性和自主化需求,共同为上海证券交易信息技术系统及重要技术基础设施的建设和运行提供保障服务,为建设上海科创中心提供坚实的技术保障。
到目前为止,国家时间频率计量中心已完成上海、青岛和贵州三家分支机构的建设,为我国远程时间频率溯源体系增添了重要节点,并为相关地区重点行业接收和直接应用我国时间频率计量基准的量值,满足其对高准确、高可靠且安全自主的时间频率数据的需求创造了条件。

柔性触觉传感器为机器人提供感知外部力学环境的能力,是机器人实现智能化的必备条件。石墨烯新材料的发展,为下一代高灵敏柔性触觉技术的发展提供了新的解决路径。重庆研究院微纳中心一直致力于二维/三维石墨烯的可控制备技术及其应用研究,前期发展了三维微纳共形石墨烯直接生长与柔性转移技术(J.
Mater. Chem. C, 2015, 3,
12379~12384),三维共形石墨烯薄膜不仅具有高导电性,而且表现出高力学可靠性,是柔性电极的理想材料。近期,研究人员通过有限元仿真分析发现,微结构化共形石墨烯电极更易获得电容式力学传感器中的极板间距和等效介电常数变化。通过对三维共形石墨烯电极的特征尺寸的可控构筑,课题组实现了高灵敏(7.68kPa-1)、快响应、低检测极限、低迟滞的柔性电容式触觉传感器,主要指标已超越了人类触觉感知水平。
该触觉传感器可以感知昆虫爬行过程中产生的细微压力变化,记录其步态信息。该传感器也可以实时监测脉搏波分析其脉象,或者通过力反馈辅助机械手实现对物体的智能抓取。与传统触觉传感器相比,该传感器具有灵敏度高、快响应、柔性、轻薄、可分布式贴附等特性,能够更好地与机器人的异形曲面进行贴合,赋予机器人以触觉功能,从而极大拓展机器人的智能化和应用领域。
上述工作得到科技部“863”计划、国家自然科学基金、中科院青促会会员项目、西部青年学者、重庆市自然科学基金等支持。

2019年5月27日

标签: 石墨烯

能源转型是一个系统化的社会工程,未来美好社会的发展离不开电力系统的能源支撑。当前,能源革命与数字革命融合发展,清洁能源高质量、高效率、经济化生产与利用势在必行,居民和一般工商业用电与电网互动需求迫切。国家电网公司创新性提出全面推进“三型两网”
世界一流能源互联网企业的战略部署,标志着公司在建设坚强智能电网建设运营模式的同时,逐步向泛在电力物联网建设运营模式转化。泛在电力物联网和坚强智能电网互相促进,互相融合,共同构成世界一流能源互联网的基础,将进一步推动中国能源革命和世界经济转型。

一、建设泛在电力物联网的必要性

为什么要建设泛在电力物联网?从能源供给方式看,我国能源革命从煤电结构转向清洁绿色发展,并与物联网、大数据等新科学技术革命和应用互相融合,电网供电方式已经从以特高压为主的大动脉式转向与以分布式为主的毛细血管方式并存模式,这是主动顺应能源革命和数字革命融合发展趋势的需要和必然。从全球视野来看,欧美已经开始示范建设泛在电力物联网项目,旨在通过信息通信技术网络对可再生能源和电网进行控制;而我国也需要从战略层面对清洁能源实现高质量、高效率、经济化的生产和利用,来贯彻落实能源革命的战略部署。从电网供电方式看,随着清洁能源技术进步与经济适用性的增加,居民和一般工商业用电由以往对电网参与度不多的情况转向迫切需要同电网进行互动。从国家政策角度看,响应党中央国务院为企业降低用能成本,降低一般工商业电价的要求,国家电网公司既要让渡部分利润支持社会经济发展,践行社会责任,又应兼顾适应电力体制改革和国企改革向纵深推进,更要不断发展壮大以提高公司的盈利能力。

二、泛在电力物联网的内涵与特征

内涵。泛在电力物联网就是围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,是具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧能源服务系统。其包含感知层、网络层、平台层、应用层四个完整环节。它以电网为枢纽,通过智慧能源调度和交易系统,将各种与能源生产、消费等相关的电力行业及用户连接起来,形成共享数据,为各类用户提供能源服务,为各类商户提供更多机遇,更大限度带动产业链上下游共享发展成果。它是一个兼容开放、和谐友好、智能互动、机会均等、利益共享的平台,是能源互联网的重要组成部分。

特征。一是基于互联网技术实现更广范围、更大空间能源共享;二是支持超大规模分布式能源系统与储能系统随时接入与退出;三是实现可再生能源在一次能源占比逐年递增,电网要有能掌控一定额度的备用储能系统,能够平移清洁能源发电对电网系统的波动;四是支持并满足电动汽车等智能交通的电气生态化。泛在电力物联网的本质特征既不是在大数据、云平台、AI技术或业务层面的竞争,也不是在某细分市场或局部的技术竞争,而是生态平台和版图的竞争,是生态体系对生态体系的竞争。这种竞争比拼的是网络效应的规模优势。

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