学科专业评审组:电子与通信技术组
项目名称:复杂环境下低频振动高性能检测关键技术及应用
提名等级:一等奖
提名专家意见:
  1. 姓名:李兵
    工作单位:西安交通大学
    技术职称:教授
    学科专业:机械工程
    提名专家意见: 西安交通大学完成的“复杂环境下低频振动高性能检测关键技术及应用”成果,面向航天器、武器、智能制造等重大装备在结构安全设计及性能评估中对低频振动精确检测的迫切需求,依托国家重点研发专项等开展研究,研制出了具有完全自主知识产权的系列化高性能振动传感器,从核心机理上突破了现有测振传感器的物理局限,创新性地提出了精确信号解调与特征提取算法,解决了现有振动传感器低频特性差、频带窄、灵敏度低导致的“测不到、测不准”技术难题,突破了复杂环境下低频振动检测的行业痛点。项目成果在航空航天、国防军工等多家单位成功应用,解决了航天器微振动检测、爆炸实验地震监测等极端场景的低频高精度检测难题,为多项国家重大任务提供了原创性技术支撑。同时,技术成功推广至智能制造、风电、冶金等产业,服务于宝武集团、酒泉钢铁(集团)有限责任公司、西电东送工程等国家大型企业与重大装置,极大地提升了振动检测、装备健康管理与运维产品的核心价值,创造经济效益逾1.46亿元。 该项目成果技术先进、创新性强,具有显著的社会和经济效益。本人确认提名材料真实有效,符合填写要求,特提名该项目为陕西省技术发明奖一等奖。
  2. 姓名:崔荣鑫
    工作单位:西北工业大学
    技术职称:教授
    学科专业:控制科学与工程
    提名专家意见: 项目面向重大装备服役安全与状态评估的迫切需求,直击复杂环境下低频振动易受干扰,且现有传感器低频特性差、解调算法精度不足等瓶颈,从传感机理、检测系统及信号处理维度开展了系统攻坚,构建了“高精度传感器+智能解调算法”的完整技术链条。发明了微机械反弹簧准零刚度等敏感芯片与微弱电容检测等技术,研制出具自主知识产权的系列高性能MEMS振动传感器,从物理机制上突破了低频振动的检测难题;提出了以ΣΔ调制为核心的低频拓展技术及基于泛函变分的自适应特征提取等新算法,实现了强背景噪声下的工况精准解耦与瞬时频率高精度解调。软硬协同彻底破解了低频振动精确检测难题,获授权发明专利34项、发表论文40篇。研制的系列传感器及解调系统已在北京卫星环境工程研究所及国防部队等单位应用,解决了航天器微振动、爆炸实验等检测难题,支撑了国家重大任务。同时深度赋能宝武集团、唐山冀东水泥及西电东送等大型骨干企业与重点工程,累计创造经济效益1.46亿元。 该项目成果实现了国产高性能振动传感器及智能诊断技术的自主可控,产业与经济效益重大。提名材料真实有效,符合填写要求,特提名该项目为陕西省技术发明奖一等奖。
客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权目录:
主要完成人:
  1. 姓名:韦学勇
    排名:1
    行政职务:学院党委书记
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目总体负责人,提出了总体研究思路,制定了研究方案与具体实施计划。设计了微机械反弹簧准零刚度等敏感芯片结构,发明了ΣΔ调制低频拓展及正交锁相低频噪声抑制等技术,主导研制了系列化高性能低频振动传感器。对“主要技术发明”中第1、2点作出重要贡献,是“主要知识产权目录”第1、3、5、6、7、8项发明专利的第一发明人。
  2. 姓名:张庆
    排名:2
    行政职务:智能检测技术与系统研究所副所长
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,发明了低频振动信号精确解调及特征提取技术,研制了低速装备的状态评估与故障诊断方法,并拓展了技术应用。对“主要技术发明”中第3点作出重要贡献,是“主要知识产权目录”第2、9项发明专利的第一发明人
  3. 姓名:赵明辉
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:助理研究员
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,发明了正交锁相低频噪声抑制技术,研制了系列低频地震波传感器,在爆炸地震实验中应用。对“主要技术发明”中第2点作出重要贡献,是“主要知识产权目录”第3、5项发明专利的第二发明人,第6、7、8项发发明专利的第三发明人
  4. 姓名:侯成刚
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,研制了低速装备的状态评估与故障诊断方法,在风电机组、水泥回转窑、大型压力机等低速装备开展技术应用。对“主要技术发明”中第3点作出重要贡献,是“主要知识产权目录”第4、10项发明专利的第一发明人。
  5. 姓名:蒋庄德
    排名:5
    行政职务:陕西省科协主席
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目的主要完成人,参与项目整体研究思路及技术方案的制定,发明了mems振动加速度传感器敏感芯片结构。对“主要技术发明”中第1、2点作出重要贡献,是“主要知识产权目录”第3项发明专利的第四发明人,第8项发明专利的第五发明人。
主要完成单位情况:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:西安交通大学独立完成了项目的总体方案制定、基础理论研究、核心技术攻关、技术应用推广等工作。针对装备的设计研制、试验测试、运维改造等过程中低频振动感知的技术瓶颈,项目团队开展了低频振动高性能检测技术研究工作。发明了微机械反弹簧准零刚度等敏感芯片结构,研制了系列MEMS振动传感器;发明了ΣΔ调制低频拓展及正交锁相低频噪声抑制技术,研制了系列低频地震波传感器;发明了复杂背景噪声下低频振动信号精确解调及特征提取技术,研制了低速装备的状态评估与故障诊断方法。揭示了低频振动的感知和表征机理,构建了低频振动传感器从理论方法、加工测试、信号处理到集成应用的完整研发体系,实现了复杂环境下低频振动检测技术的自主创新,助力了我国航天器、爆炸武器等装备的测试研发工作,推进了智能制造、电力装备、冶金机组等工业装备的运行维护与升级改造,取得了显著的经济和社会效益。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处